函数知识体系
1 什么是函数？
2 为什么要用函数？
3 函数的分类：内置函数与自定义函数
4 如何自定义函数
语法
定义有参数函数，及有参函数的应用场景
定义无参数函数，及无参函数的应用场景
定义空函数，及空函数的应用场景
5 调用函数
如何调用函数
函数的返回值
函数参数的应用：形参和实参，位置参数，关键字参数，默认参数，*args，**kwargs
6 高阶函数（函数对象）
7 函数嵌套
8 作用域与名称空间
9 装饰器
10 迭代器与生成器及协程函数
11 三元运算，列表解析、生成器表达式
12 函数的递归调用
13 内置函数
14 面向过程编程与函数式编程
一. 函数基础
1. 为何要用函数之不用函数的问题
#1、代码的组织结构不清晰，可读性差 #2、遇到重复的功能只能重复编写实现代码，代码冗余 #3、功能需要扩展时，需要找出所有实现该功能的地方修改之，无法统一管理且维护难度极大
2. 函数是什么
针对二中的问题，想象生活中的例子，修理工需要实现准备好工具箱里面放好锤子，扳手，钳子等工具，然后遇到锤钉子的场景，拿来锤子用就可以，而无需临时再制造一把锤子。 修理工===>程序员 具备某一功能的工具===>函数 要想使用工具，需要事先准备好，然后拿来就用且可以重复使用 要想用函数，需要先定义，再使用
3. 函数分类
#1、内置函数 为了方便我们的开发，针对一些简单的功能，python解释器已经为我们定义好了的函数即内置函数。对于内置函数，我们可以拿来就用而无需事先定义，如len(),sum(),max() ps：我们将会在最后详细介绍常用的内置函数。 #2、自定义函数 很明显内置函数所能提供的功能是有限的，这就需要我们自己根据需求，事先定制好我们自己的函数来实现某种功能，以后，在遇到应用场景时，调用自定义的函数即可。例如
二 定义函数
一 如何自定义函数？
#语法
def 函数名(参数1,参数2,参数3,...):
'''注释'''
函数体
return 返回的值
#函数名要能反映其意义
def auth(user:str,password:str)->int: ''' auth function :param user: 用户名 :param password: 密码 :return: 认证结果 ''' if user == 'egon' and password == '123': return 1 # print(auth.__annotations__) #{'user': <class 'str'>, 'password': <class 'str'>, 'return': <class 'int'>} user=input('用户名>>: ').strip() pwd=input('密码>>: ').strip() res=auth(user,pwd) print(res)
二 函数使用的原则：先定义，再调用
函数即“变量”，“变量”必须先定义后引用。未定义而直接引用函数，就相当于在引用一个不存在的变量名 #测试一 def foo(): print('from foo') bar() foo() #报错 #测试二 def bar(): print('from bar') def foo(): print('from foo') bar() foo() #正常 #测试三 def foo(): print('from foo') bar() def bar(): print('from bar') foo() #会报错吗? #结论:函数的使用,必须遵循原则:先定义,后调用 #我们在使用函数时,一定要明确地区分定义阶段和调用阶段 #定义阶段 def foo(): print('from foo') bar() def bar(): print('from bar') #调用阶段 foo()
三 函数在定义阶段都干了哪些事？
#只检测语法，不执行代码 也就说，语法错误在函数定义阶段就会检测出来，而代码的逻辑错误只有在执行时才会知道
四 定义函数的三种形式
#1、无参：应用场景仅仅只是执行一些操作，比如与用户交互，打印 #2、有参：需要根据外部传进来的参数，才能执行相应的逻辑，比如统计长度，求最大值最小值 #3、空函数：设计代码结构
#定义阶段 def tell_tag(tag,n): #有参数 print(tag*n) def tell_msg(): #无参数 print('hello world') #调用阶段 tell_tag('*',12) tell_msg() tell_tag('*',12) ''' ************ hello world ************ ''' #结论： #1、定义时无参，意味着调用时也无需传入参数 #2、定义时有参，意味着调用时则必须传入参数
def auth(user,password): ''' auth function :param user: 用户名 :param password: 密码 :return: 认证结果 ''' pass def get(filename): ''' :param filename: :return: ''' pass def put(filename): ''' :param filename: :return: ''' def ls(dirname): ''' :param dirname: :return: ''' pass #程序的体系结构立见
三 调用函数
一 调用函数
函数的调用：函数名加括号 1 先找到名字 2 根据名字调用代码
二 函数返回值
无return->None return 1个值->返回1个值 return 逗号分隔多个值->元组
什么时候该有返回值？ 调用函数，经过一系列的操作，最后要拿到一个明确的结果，则必须要有返回值 通常有参函数需要有返回值，输入参数，经过计算，得到一个最终的结果 什么时候不需要有返回值？ 调用函数，仅仅只是执行一系列的操作，最后不需要得到什么结果，则无需有返回值 通常无参函数不需要有返回值
三 函数调用的三种形式
1 语句形式：foo()
2 表达式形式：3*len('hello')
3 当中另外一个函数的参数：range(len('hello'))
四 函数的参数
一 形参与实参
#形参即变量名，实参即变量值，函数调用时，将值绑定到变量名上，函数调用结束，解除绑定
二 具体应用
#1、位置参数：按照从左到右的顺序定义的参数 位置形参：必选参数 位置实参：按照位置给形参传值 #2、关键字参数：按照key=value的形式定义的实参 无需按照位置为形参传值 注意的问题： 1. 关键字实参必须在位置实参右面 2. 对同一个形参不能重复传值 #3、默认参数：形参在定义时就已经为其赋值 可以传值也可以不传值，经常需要变得参数定义成位置形参，变化较小的参数定义成默认参数（形参） 注意的问题： 1. 只在定义时赋值一次 2. 默认参数的定义应该在位置形参右面 3. 默认参数通常应该定义成不可变类型 #4、可变长参数： 可变长指的是实参值的个数不固定 而实参有按位置和按关键字两种形式定义，针对这两种形式的可变长，形参对应有两种解决方案来完整地存放它们，分别是*args，**kwargs ===========*args=========== def foo(x,y,*args): print(x,y) print(args) foo(1,2,3,4,5) def foo(x,y,*args): print(x,y) print(args) foo(1,2,*[3,4,5]) def foo(x,y,z): print(x,y,z) foo(*[1,2,3]) ===========**kwargs=========== def foo(x,y,**kwargs): print(x,y) print(kwargs) foo(1,y=2,a=1,b=2,c=3) def foo(x,y,**kwargs): print(x,y) print(kwargs) foo(1,y=2,**{'a':1,'b':2,'c':3}) def foo(x,y,z): print(x,y,z) foo(**{'z':1,'x':2,'y':3}) ===========*args+**kwargs=========== def foo(x,y): print(x,y) def wrapper(*args,**kwargs): print('====>') foo(*args,**kwargs) #5、命名关键字参数：*后定义的参数，必须被传值（有默认值的除外），且必须按照关键字实参的形式传递 可以保证，传入的参数中一定包含某些关键字 def foo(x,y,*args,a=1,b,**kwargs): print(x,y) print(args) print(a) print(b) print(kwargs) foo(1,2,3,4,5,b=3,c=4,d=5) 结果： 1 2 (3, 4, 5) 1 3 {'c': 4, 'd': 5}
五 练习题
1、写函数，，用户传入修改的文件名，与要修改的内容，执行函数，完成批了修改操作
2、写函数，计算传入字符串中【数字】、【字母】、【空格] 以及 【其他】的个数
3、写函数，判断用户传入的对象（字符串、列表、元组）长度是否大于5。
4、写函数，检查传入列表的长度，如果大于2，那么仅保留前两个长度的内容，并将新内容返回给调用者。
5、写函数，检查获取传入列表或元组对象的所有奇数位索引对应的元素，并将其作为新列表返回给调用者。
6、写函数，检查字典的每一个value的长度,如果大于2，那么仅保留前两个长度的内容，并将新内容返回给调用者。
dic = {"k1": "v1v1", "k2": [11,22,33,44]}
PS:字典中的value只能是字符串或列表
#题目一 def modify_file(filename,old,new): import os with open(filename,'r',encoding='utf-8') as read_f, open('.bak.swap','w',encoding='utf-8') as write_f: for line in read_f: if old in line: line=line.replace(old,new) write_f.write(line) os.remove(filename) os.rename('.bak.swap',filename) modify_file('/Users/jieli/PycharmProjects/爬虫/a.txt','alex','SB') #题目二 def check_str(msg): res={ 'num':0, 'string':0, 'space':0, 'other':0, } for s in msg: if s.isdigit(): res['num']+=1 elif s.isalpha(): res['string']+=1 elif s.isspace(): res['space']+=1 else: res['other']+=1 return res res=check_str('hello name:aSB passowrd:alex3714') print(res) #题目三：略 #题目四 def func1(seq): if len(seq) > 2: seq=seq[0:2] return seq print(func1([1,2,3,4])) #题目五 def func2(seq): return seq[::2] print(func2([1,2,3,4,5,6,7])) #题目六 def func3(dic): d={} for k,v in dic.items(): if len(v) > 2: d[k]=v[0:2] return d print(func3({'k1':'abcdef','k2':[1,2,3,4],'k3':('a','b','c')}))
python之装饰器
一。装饰器的形成过程：
现在我有一个需求，我想让你测试这个函数的执行时间，在不改变这个函数代码的情况下：
1 import time 2 3 def func1(): 4 print('in func1') 5 6 def timer(func): 7 def inner(): 8 start = time.time() 9 func() 10 print(time.time() - start) 11 return inner 12 13 func1 = timer(func1) 14 func1()
但是如果有多个函数，我都想让你测试他们的执行时间，你每次是不是都得func1 = timer(func1)?这样还是有点麻烦，因为这些函数的函数名可能是不相同，有func1，func2,graph,等等，所以更简单的方法，python给你提供了，那就是语法糖。
1 import time 2 def timer(func): 3 def inner(): 4 start = time.time() 5 func() 6 print(time.time() - start) 7 return inner 8 9 @timer #==> func1 = timer(func1) 10 def func1(): 11 print('in func1') 12 13 14 func1() 15 16 装饰器---语法糖
刚刚我们讨论的装饰器都是装饰不带参数的函数，现在要装饰一个带参数的函数
1 def timer(func): 2 def inner(a): 3 start = time.time() 4 func(a) 5 print(time.time() - start) 6 return inner 7 8 @timer 9 def func1(a): 10 print(a) 11 12 func1(1) 13 14 装饰器——带参数的装饰器 15 16 装饰器---带参数的装饰器
import time def timer(func): def inner(*args,**kwargs): start = time.time() re = func(*args,**kwargs) print(time.time() - start) return re return inner @timer #==> func1 = timer(func1) def func1(a,b): print('in func1') @timer #==> func2 = timer(func2) def func2(a): print('in func2 and get a:%s'%(a)) return 'fun2 over' func1('aaaaaa','bbbbbb') print(func2('aaaaaa')) 装饰器---hold住所有参数的装饰器
二。上面的装饰器已经非常完美了，但是有我们正常情况下查看函数信息的方法在此处都会失效(问题/解决办法)
def index(): '''这是一个主页信息''' print('from index') print(index.__doc__) #查看函数注释的方法 print(index.__name__) #查看函数名的方法 解决办法： from functools import wraps def deco(func): @wraps(func) #加在最内层函数正上方 def wrapper(*args,**kwargs): return func(*args,**kwargs) return wrapper @deco def index(): '''哈哈哈哈''' print('from index') print(index.__doc__) print(index.__name__)
三。装饰器的主要功能和固定结构
装饰器的结构 def timer(func): def inner(*args,**kwargs): '''执行函数之前要做的''' re = func(*args,**kwargs) '''执行函数之后要做的''' return re return inner 复制代码
from functools import wraps def deco(func): @wraps(func) #加在最内层函数正上方 def wrapper(*args,**kwargs): return func(*args,**kwargs) return wrapper 装饰器的固定格式--wraps版