• python函数进阶


    楔子

    假如有一个函数,实现返回两个数中的较大值:

    def my_max(x,y):
        m = x if x>y else y
        return m
    bigger = my_max(10,20)
    print(bigger)

    之前是不是我告诉你们要把结果return回来你们就照做了?可是你们有没有想过,我们为什么要把结果返回?如果我们不返回m,直接在程序中打印,行不行?

    来看结果:

    复制代码
    >>> def my_max(x,y):
    ...     m = x if x>y else y
    ... 
    >>> my_max(10,20)
    >>> print(m)
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    NameError: name 'm' is not defined
    复制代码

    报错了!错误是“name 'm' is not defined”。变量m没有被定义。。。为啥?我明明定义了呀!

    在这里我们首先回忆一下python代码运行的时候遇到函数是怎么做的。

    从python解释器开始执行之后,就在内存中开辟了一个空间

    每当遇到一个变量的时候,就把变量名和值之间的对应关系记录下来。

    但是当遇到函数定义的时候解释器只是象征性的将函数名读入内存,表示知道这个函数的存在了,至于函数内部的变量和逻辑解释器根本不关心。

    等执行到函数调用的时候,python解释器会再开辟一块内存来存储这个函数里的内容,这个时候,才关注函数里面有哪些变量,而函数中的变量会存储在新开辟出来的内存中。函数中的变量只能在函数的内部使用,并且会随着函数执行完毕,这块内存中的所有内容也会被清空。

    我们给这个“存放名字与值的关系”的空间起了一个名字——叫做命名空间

    代码在运行伊始,创建的存储“变量名与值的关系”的空间叫做全局命名空间,在函数的运行中开辟的临时的空间叫做局部命名空间

    命名空间和作用域

    命名空间的本质:存放名字与值的绑定关系

     python之禅

    在python之禅中提到过:命名空间是一种绝妙的理念,让我们尽情的使用发挥吧!

    命名空间一共分为三种:

      全局命名空间

      局部命名空间

      内置命名空间

    *内置命名空间中存放了python解释器为我们提供的名字:input,print,str,list,tuple...它们都是我们熟悉的,拿过来就可以用的方法。

    三种命名空间之间的加载与取值顺序:

    加载顺序:内置命名空间(程序运行前加载)->全局命名空间(程序运行中:从上到下加载)->局部命名空间(程序运行中:调用时才加载)

    取值:

      在局部调用:局部命名空间->全局命名空间->内置命名空间

    x = 1
    def f(x):
        print(x)
    
    print(10)

      在全局调用:全局命名空间->内置命名空间

    x = 1
    def f(x):
        print(x)
    
    f(10)
    print(x)
    print(max)

    作用域

    作用域就是作用范围,按照生效范围可以分为全局作用域和局部作用域。

    全局作用域:包含内置名称空间、全局名称空间,在整个文件的任意位置都能被引用、全局有效

    局部作用域:局部名称空间,只能在局部范围生效

    globals和locals方法

    print(globals())
    print(locals())
    复制代码
    def func():
        a = 12
        b = 20
        print(locals())
        print(globals())
    
    func()
    复制代码

    global关键字

    复制代码
    a = 10
    def func():
        global a
        a = 20
    
    print(a)
    func()
    print(a)
    复制代码

    函数的嵌套和作用域链

      函数的嵌套调用

    复制代码
    def max2(x,y):
        m  = x if x>y else y
        return m
    
    def max4(a,b,c,d):
        res1 = max2(a,b)
        res2 = max2(res1,c)
        res3 = max2(res2,d)
        return res3
    
    # max4(23,-7,31,11)
    复制代码

      函数的嵌套定义

    复制代码
    def f1():
        print("in f1")
        def f2():
            print("in f2")
    
        f2()
    f1()
    复制代码
    复制代码
    def f1():
        def f2():
            def f3():
                print("in f3")
            print("in f2")
            f3()
        print("in f1")
        f2()
        
    f1()
    复制代码
     

       函数的作用域链

    复制代码
    def f1():
        a = 1
        def f2():
            print(a)
        f2()
    
    f1()
    复制代码
    复制代码
    def f1():
        a = 1
        def f2():
            def f3():
                print(a)
            f3()
        f2()
    
    f1()
    复制代码
    复制代码
    def f1():
        a = 1
        def f2():
            a = 2
        f2()
        print('a in f1 : ',a)
    
    f1()
    复制代码

        nonlocal关键字

    # 1.外部必须有这个变量
    # 2.在内部函数声明nonlocal变量之前不能再出现同名变量
    # 3.内部修改这个变量如果想在外部有这个变量的第一层函数中生效
    复制代码
    def f1():
        a = 1
        def f2():
            nonlocal a
            a = 2
        f2()
        print('a in f1 : ',a)
    
    f1()
    复制代码

    函数名的本质

    函数名本质上就是函数的内存地址

    1.可以被引用

    def func():
        print('in func')
    
    f = func
    print(f)

    2.可以被当作容器类型的元素

    复制代码
    def f1():
        print('f1')
    
    
    def f2():
        print('f2')
    
    
    def f3():
        print('f3')
    
    l = [f1,f2,f3]
    d = {'f1':f1,'f2':f2,'f3':f3}
    #调用
    l[0]()
    d['f2']()
    复制代码

    3.可以当作函数的参数和返回值

    *不明白?那就记住一句话,就当普通变量用

    第一类对象(first-class object)指
    1.可在运行期创建
    2.可用作函数参数或返回值
    3.可存入变量的实体。

    闭包

    def func():
        name = 'eva'
        def inner():
            print(name)

    闭包函数:

    内部函数包含对外部作用域而非全剧作用域名字的引用,该内部函数称为闭包函数
    #函数内部定义的函数称为内部函数

    由于有了作用域的关系,我们就不能拿到函数内部的变量和函数了。如果我们就是想拿怎么办呢?返回呀!

    我们都知道函数内的变量我们要想在函数外部用,可以直接返回这个变量,那么如果我们想在函数外部调用函数内部的函数呢?

    是不是直接就把这个函数的名字返回就好了?

    这才是闭包函数最常用的用法

    复制代码
    def func():
        name = 'eva'
        def inner():
            print(name)
        return inner
    
    f = func()
    f()
    复制代码

    判断闭包函数的方法__closure__

    复制代码
    #输出的__closure__有cell元素 :是闭包函数
    def func():
        name = 'eva'
        def inner():
            print(name)
        print(inner.__closure__)
        return inner
    
    f = func()
    f()
    
    #输出的__closure__为None :不是闭包函数
    name = 'egon'
    def func2():
        def inner():
            print(name)
        print(inner.__closure__)
        return inner
    
    f2 = func2()
    f2()
    复制代码
    复制代码
    def wrapper():
        money = 1000
        def func():
            name = 'eva'
            def inner():
                print(name,money)
            return inner
        return func
    
    f = wrapper()
    i = f()
    i()
    复制代码
    复制代码
    from urllib.request import urlopen
    
    def index():
        url = "http://www.xiaohua100.cn/index.html"
        def get():
            return urlopen(url).read()
        return get
    
    xiaohua = index()
    content = xiaohua()
    print(content)
    复制代码
     

    本章小结

    命名空间:

      一共有三种命名空间从大范围到小范围的顺序:内置命名空间、全局命名空间、局部命名空间

    作用域(包括函数的作用域链):

    小范围的可以用大范围的
    但是大范围的不能用小范围的
    范围从大到小(图)

    在小范围内,如果要用一个变量,是当前这个小范围有的,就用自己的
    如果在小范围内没有,就用上一级的,上一级没有就用上上一级的,以此类推。
    如果都没有,报错

    函数的嵌套:

      嵌套调用

      嵌套定义:定义在内部的函数无法直接在全局被调用

    函数名的本质:

      就是一个变量,保存了函数所在的内存地址

    闭包:

      内部函数包含对外部作用域而非全剧作用域名字的引用,该内部函数称为闭包函数

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zsdbk/p/9387740.html
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