python学习之路 五：函数式编程

本节重点

• 掌握函数的作用、语法

• 掌握作用域、全局变量与局部变量知识

• 掌握函数名称空间、闭包

 一.函数编程基础知识

1.基本定义

    函数是指将一组语句的集合通过一个名字（函数名）封装起来，要想执行这个函数，只需要调用函数名即可。

2.特性

    ​（1）减少重复代码

    ​（2）使程序变得可扩展

    ​（3）使程序变得易维护

3.语法定义

def sayhi():  # 函数名
    print("Hello,i'm nobody!")

 二.函数参数

1.形参变量

    只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即可释放所分配的内存单元。因此，形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量。

def stu_register(name,age,course,country)
    pass

2.实参

    可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以便把这些值传给形参。因此应预先用赋值，输入等方法使参数获得确定值。

stu_register('宋江',30,'计算机','CN')

3.默认参数

​    ​定义函数形参时，可以给形参一个默认值，这种参数就叫默认参数。规定默认参数必须在位置参数之后。

def stu_register(name,age,course,country="CN")
    pass

4.关键参数

    ​正常情况下，给函数传参数要按顺序，不想按顺序就可以使用关键参数，只需指定参数名即可（指定了参数名的实参就是关键参数），但记住一个要求就是，关键参数必须放在位置参数（一位置顺序确定对应关系的参数）之后。

stu_register('宋江',30,country='CN',course='计算机')

5.非固定参数

    ​若你的函数在定义时不确定用户相传多少个参数，就可以使用非固定参数。

def stu_register(name,age,*args):  # *args以元组形式传入
    pass

def stu_register(name,age,*args,**kwargs):  # *kwargs以字典形式传入
    pass

 三.返回值

    ​函数外部的代码要想获取函数的执行结构，就可以在函数里使用return语句把结果返回。

def stu_register(name,age,course='PY',country='CN'):
    # 注册代码
    if 注册成功:
        return True
    else:
        return False

    ​返回多个值时可以使用元组类型

def stu_register(name,age,course='PY',country='CN'):
    # 注册代码
    if 注册成功:
        return (True,s_id)
    else:
        return (False,失败信息)

 四.全局与局部变量

• 在函数中定义的变量称为局部变量，在程序的一开始定义的变量称为全局变量。

• 全局变量作用域是整个程序，局部变量作用域是定义该变量的函数。

• 当全局变量与局部变量同名时，在定义局部变量的函数内，局部变量起作用；在其他地方全局变量起作用。

    作用域

            程序设计概念，通常来说，一段程序代码中所用到的名字并不总是有效 /可用的，而限定这个名字可用性的代    ​    ​码​范围就是这个名字的作用域。

 五.嵌套函数

    函数定义在另一个函数体内，就叫嵌套函数。

name = 'Alex'
def change_name():
    name = 'Alex2'
    def change_name2():
        name = 'Alex3'
        print("第三层打印",name)
    change_name2()  # 调用内层函数
    print("第二层打印",name)

change_name()
print("最外层打印",name)

 六.匿名函数

​    ​匿名函数就是不需要显示的指定函数名

calc = lambda x,y:x**y

 七.高阶函数

    ​变量可以执行函数，函数的参数能接受变量，name一个函数就可以接受另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数。

    ​只需满足一下任意一个条件，即时高阶函数

• 接受一个或多个函数作为输入

• return 返回另一个函数

def add(x,y,f):
    return f(x) + f(y)

res = add(3,-6,abs)
print(res())

 八.名称空间

    又名 name space，就是存放名字的地方。若变量 x = 1存放在内存里，名称空间就是存放 x 与 1绑定关系的地方。

    1.名称空间有三种：分别如下：

• locals：是函数内的名称空间，包括局部变量和形参

• globals：全局变量，函数定义所在模块的名称空间

• builtins：内置模块的名称空间

    2.不同变量的作用域不同就是由这个变量所在的命名空间决定的。

    作用域范围：

• 全局范围：全局存活，全局有效

• 局部范围：临时存活，局部有效

    ​3.查看作用域方法：globals(),locals()

​    ​4.作用域查找顺序：

    ​    ​locals -->enclosing function --> globals --> __builtins__

    ​    ​    ​locals 是函数内的名字空间，包括局部变量和形参

    ​    ​    ​enclosing function 外部嵌套函数的名字空间

    ​    ​    ​globals 全局变量，函数定义所在模块的名字空间

    ​    ​    ​builtins 内置模块的名字空间

 九.闭包

    ​关于闭包，即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内。而且，这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声名的所有局部变量、参数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时，就会型号形成闭包。也就是说，内部函数会在外部函数返回后被执行。而当这个内部函数执行时，它仍然必须方位器外部函数的局部变量、参数以及其他内部函数。这些局部变量、参数和函数声明（最初时）的值时外部函数返回时的值，但也会受到内部函数的影响。

def outer():
    name = 'alex'

    def inner():
        print("在inner里打印外层函数的变量",name)

    return inner

f = outer()

f()

    ​闭包的意义：返回的函数对象，不仅仅是一个函数，在该函数外还包裹了一层作用域，这使得，该函数无论在何处被调用，优先使用自己外层包裹的作用域。