• 函数扩展


    可变长参数

    可变长参数:指的是在调用函数时,传入的参数个数可以不固定

    调用函数时,传值的方式无非两种,一种是位置实参,另一种是关键字实参,因此形参也必须得有两种解决方法,以此来分别接收溢出的位置实参(*)与关键字实参(**)

    一、可变长形参之*

    形参中的会将溢出的位置实参全部接收,然后存储元组的形式,然后把元组赋值给后的参数。需要注意的是:*后的参数名约定俗成为args。

    def sum_self(*args):
        res = 0
        for num in args:
            res += num
        return res
    
    
    res = sum_self(1, 2, 3, 4)
    print(res)
    10
    

    二、可变长实参之*

    实参中的会将后参数的值循环取出,打散成位置实参。以后但凡碰到实参中带的,它就是位置实参,应该马上打散成位置实参去看。

    def func(x, y, z, *args):
        print(x, y, z, args)
    
    
    func(1, *(1, 2), 3, 4)
    1 1 2 (3, 4)
    

    三、可变长形参之**

    形参中的会将溢出的关键字实参全部接收,然后存储字典的形式,然后把字典赋值给后的参数。需要注意的是:**后的参数名约定俗成为kwargs。

    def func(**kwargw):
        print(kwargw)
    
    
    func(a=5)
    {'a': 5}
    

    四、可变长实参之**

    实参中的会将后参数的值循环取出,打散成关键字实参。以后但凡碰到实参中带的,它就是关键字实参,应该马上打散成关键字实参去看。

    def func(x, y, z, **kwargs):
        print(x, y, z, kwargs)
    
    
    func(1, 3, 4, **{'a': 1, 'b': 2})
    1 3 4 {'a': 1, 'b': 2}
    

    五、可变长参数应用

    def index(name, age, sex):
        print(f"name: {name}, age: {age}, sex: {sex}")
    
    
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"args: {args}")
        print(f"kwargs: {kwargs}")
        index(*args, **kwargs)
    
    
    wrapper(name='nick', sex='male', age=19)
    args: ()
    kwargs: {'name': 'nick', 'sex': 'male', 'age': 19}
    name: nick, age: 19, sex: male
    

    六、命名关键字形参

    现在有一个需求:函数的使用者必须按照关键字实参传。

    def register(x, y, **kwargs):
        if 'name' not in kwargs or 'age' not in kwargs:
            print('用户名和年龄必须使用关键字的形式传值')
            return
        print(kwargs['name'])
        print(kwargs['age'])
    
    
    register(1, 2, name='nick', age=19)
    nick
    19
    

    命名关键字形参:在函数定义阶段,*后面的参数都是命名关键字参数。

    特点:在传值时,必须按照key=value的方式传值,并且key必须命名关键字参数的指定的参数名。

    def register(x, y, *, name, gender='male', age):
        print(x)
        print(age)
    
    
    register(1, 2, x='nick', age=19)  # TypeError: register() got multiple values for argument 'x'
    

    函数对象

    函数是第一类对象,即函数可以被当做数据处理。

    def func():
        print('from func')
    
    
    print(func)
    <function func at 0x10af72f28>
    

    一、函数对象的四大功能

    1.引用

    x = 'hello nick'
    y = x
    
    f = func
    print(f)
    <function func at 0x10af72f28>
    

    2.当作参数传给一个函数

    len(x)
    
    
    def foo(m):
        m()
    
    
    foo(func)
    from func
    

    3.可以当作函数的返回值

    def foo(x):
        return x
    
    
    res = foo(func)
    print(res)
    res()
    <function func at 0x10af72f28>
    from func
    

    4.可以当作容器类型的元素

    l = [x]
    
    function_list = [func]
    function_list[0]()
    from func
    

    函数嵌套

    一、函数的嵌套定义
    函数内部定义的函数,无法在函数外部使用内部定义的函数。

    def f1():
        def f2():
            print('from f2')
        f2()
    
    
    f2()  # NameError: name 'f2' is not defined
    def f1():
        def f2():
            print('from f2')
        f2()
    
    
    f1()
    from f2
    

    现在有一个需求,通过给一个函数传参即可求得某个圆的面积或者圆的周长。也就是说把一堆工具丢进工具箱内,之后想要获得某个工具,直接从工具箱中获取就行了。

    from math import pi
    
    
    def circle(radius, action='area'):
        def area():
            return pi * (radius**2)
    
        def perimeter():
            return 2*pi*radius
        if action == 'area':
            return area()
        else:
            return perimeter()
    
    
    print(f"circle(10): {circle(10)}")
    print(f"circle(10,action='perimeter'): {circle(10,action='perimeter')}")
    circle(10): 314.1592653589793
    circle(10,action='perimeter'): 62.83185307179586
    

    二、函数的嵌套调用

    def max2(x, y):
        if x > y:
            return x
        else:
            return y
    
    
    def max4(a, b, c, d):
        res1 = max2(a, b)
        res2 = max2(res1, c)
        res3 = max2(res2, d)
        return res3
    
    
    print(max4(1, 2, 3, 4))
    4
    

    名称空间和作用域

    函数内部的函数只能在函数内部调用,不能在函数外部调用,通过接下来的学习你将会知道为什么会出现这种情况。

    def f1():
        def f2():
            print('from f2')
        f2()
    
    f2()  # NameError: name 'f2' is not defined
    

    一、名称空间

    名称空间(name spaces):在内存管理那一章节时,我们曾说到变量的创建其实就是在内存中开辟了一个新的空间。但是我们一直在回避变量名的存储,其实在内存中有一块内存存储变量名与变量间的绑定关系的空间,而这个空间称为名称空间。

    1.1 内置名称空间

    内置名称空间:存放Pyhton解释器自带的名字,如int、float、len

    生命周期:在解释器启动时生效,在解释器关闭时失效

    1.2 全局名称空间

    全局名称空间:除了内置和局部的名字之外,其余都存放在全局名称空间,如下面代码中的x、func、l、z

    生命周期:在文件执行时生效,在文件执行结束后失效

    x = 1
    
    
    def func():
        pass
    
    
    l = [1, 2]
    
    if 3 > 2:
        if 4 > 3:
            z = 3
    

    1.3 局部名称空间

    局部名称空间:用于存放函数调用期间函数体产生的名字,如下面代码的f2

    生命周期:在文件执行时函数调用期间时生效,在函数执行结束后失效

    def f1():
        def f2():
            print('from f2')
        f2()
    
    f1() 
    

    46名称空间与作用域-简单.png?x-oss-process=style/watermark

    1.4 加载顺序

    由于.py文件是由Python解释器打开的,因此一定是在Python解释器中的内置名称空间加载结束后,文件才开始打开,这个时候才会产生全局名称空间,但文件内有某一个函数被调用的时候,才会开始产生局部名称空间,因此名称空间的加载顺序为:内置--》全局--》局部。

    1.5 查找顺序

    由于名称空间是用来存放变量名与值之间的绑定关系的,所以但凡要查找名字,一定是从三者之一找到,查找顺序为:
    从当前的所在位置开始查找,如果当前所在的位置为局部名称空间,则查找顺序为:局部--》全局--》内置。

    x = 1
    y = 2
    len = 100
    
    
    def func():
        y = 3
        len = 1000
        print(f"y: {y}")
        print(f"len: {len}")
        # print(a)  # NameError: name 'a' is not defined
    
    
    func()
    y: 3
    len: 1000
    x = 1
    
    
    def func():
        print(x)
    
    
    x = 10
    func()
    10
    

    二、作用域

    域指的是区域,作用域即作用的区域。

    46名称空间和作用域-地图.jpg?x-oss-process=style/watermark

    2.1 全局作用域

    全局作用域:全局有效,全局存活,包含内置名称空间和全局名称空间。

    # 全局作用域
    x = 1
    
    
    def bar():
        print(x)
    
    
    bar()
    1
    

    2.2 局部作用域

    局部作用域:局部有小,临时存储,只包含局部名称空间。

    # 局部作用域
    def f1():
        def f2():
            def f3():
                print(x)
            x = 2
            f3()
        f2()
    
    
    f1()
    2
    

    2.3 注意点

    需要注意的是:作用域关系在函数定义阶段就固定死了,与函数的调用无关。

    # 作用域注意点
    x = 1
    
    
    def f1():  # 定义阶段x=1
        print(x)
    
    
    def f2():
        x = 2
        f1()
    
    
    f2()
    1
    

    2.4 函数对象+作用域应用

    # 作用域应用
    def f1():
        def inner():
            print('from inner')
        return inner
    
    
    f = f1()  # 把局部定义的函数放在全局之中
    
    
    def bar():
        f()
    
    
    bar()
    from inner
    

    三、补充知识点

    3.1 global关键字

    修改全局作用域中的变量。

    x = 1
    
    
    def f1():
        x = 2
    
        def f2():
            #         global x  # 修改全局
            x = 3
        f2()
    
    
    f1()
    print(x)
    1
    x = 1
    
    
    def f1():
        x = 2
    
        def f2():
            global x  # 修改全局
            x = 3
        f2()
    
    
    f1()
    print(x)
    3
    

    3.2 nonlocal关键字

    修改局部作用域中的变量。

    x = 1
    
    
    def f1():
        x = 2
    
        def f2():
            #         nonlocal x
            x = 3
    
        f2()
        print(x)
    
    
    f1()
    2
    x = 1
    
    
    def f1():
        x = 2
    
        def f2():
            nonlocal x
            x = 3
    
        f2()
        print(x)
    
    
    f1()
    3
    

    3.3 注意点

    1. 在局部想要修改全局的可变类型,不需要任何声明,可以直接修改。
    2. 在局部如果想要修改全局的不可变类型,需要借助global声明,声明为全局的变量,即可直接修改。
    lis = []
    
    
    def f1():
        lis.append(1)
    
    
    print(f"调用函数前: {lis}")
    f1()
    print(f"调用函数后: {lis}")
    调用函数前: []
    调用函数后: [1]
    
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