Python专题（七）函数

EC君

闲白

Hello大家好我是EC君
今天为大家简单介绍下Python中函数，具体内容如下：

1. 函数基本语法及特性
2. 参数与局部变量
3. 返回值
4. 嵌套函数
5. 递归
6. 匿名函数
7. 函数式编程介绍
8. 高阶函数
9. 内置函数

下面开始正题吧。

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OK：不要干，就是怂。Here we go!

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函数基本语法及特性

背景提要
现在老板让你写一个监控程序，监控服务器的系统状况，当cpu＼memory＼disk等指标的使用量超过阀值时即发邮件报警，你掏空了所有的知识量，写出了以下代码:

while True：
  if cpu利用率 > 90 %:
      # 发送邮件提醒
      连接邮箱服务器
      发送邮件
      关闭连接

  if 硬盘使用空间 > 90 %:
      # 发送邮件提醒
      连接邮箱服务器
      发送邮件
      关闭连接

  if 内存占用 > 80 %:
      # 发送邮件提醒
      连接邮箱服务器
      发送邮件
      关闭连接

上面的代码实现了功能，但即使是邻居老王也看出了端倪，老王亲切的摸了下你家儿子的脸蛋，说，你这个重复代码太多了，每次报警都要重写一段发邮件的代码，太low了，这样干存在2个问题：

• 1.代码重复过多，一个劲的copy and paste不符合高端程序员的气质
• 2.如果日后需要修改发邮件的这段代码，比如加入群发功能，那你就需要在所有用到这段代码的地方都修改一遍

你觉得老王说的对，你也不想写重复代码，但又不知道怎么搞，老王好像看出了你的心思，此时他抱起你儿子，笑着说，其实很简单，只需要把重复的代码提取出来，放在一个公共的地方，起个名字，以后谁想用这段代码，就通过这个名字调用就行了，如下:

def 发送邮件(内容)
    # 发送邮件提醒
    连接邮箱服务器
    发送邮件
    关闭连接

while True：

if cpu利用率 > 90 %:
    发送邮件('CPU报警')

if 硬盘使用空间 > 90 %:
    发送邮件('硬盘报警')

if 内存占用 > 80 %:
    发送邮件('内存报警')

你看着老王写的代码，气势恢宏、磅礴大气，代码里透露着一股内敛的傲气，心想，老王这个人真是不一般，突然对他的背景更感兴趣了，问老王，这些花式玩法你都是怎么知道的？ 老王亲了一口你儿子，捋了捋不存在的胡子，淡淡的讲，“老夫，年少时，师从京西沙河淫魔银角大王 ”， 你一听“银角大王”这几个字，不由的娇躯一震，心想，真nb,怪不得代码写的这么6, 这“银角大王”当年在江湖上可是数得着的响当当的名字，只可惜后期纵欲过度，卒于公元2016年， 真是可惜了，只留下其哥哥孤守当年兄弟俩一起打下来的江山。 此时你看着的老王离开的身影，感觉你儿子跟他越来越像了。。。

函数是什么?

函数一词来源于数学，但编程中的「函数」概念，与数学中的函数是有很大不同的，具体区别，我们后面会讲，编程中的函数在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子过程或子程序)，在Pascal中叫做procedure(过程)和function，在C中只有function，在Java里面叫做method。

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，只需调用其函数名即可

特性:

• 1.减少重复代码
• 2.使程序变的可扩展
• 3.使程序变得易维护

语法定义

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

sayhi()  # 调用函数

可以带参数

# 下面这段代码
a, b = 5, 8
c = a ** b
print(c)

# 改成用函数写

def calc(x, y):
    res = x ** y
    return res  # 返回函数执行结果

c = calc(a, b) ＃结果赋值给c变量
print(c)

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函数参数与局部变量

形参

形参变量只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻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

实参

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，以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值，输入等办法使参数获得确定值

形参\实参

默认参数

看下面代码

def stu_register(name, age, country, course):
    print("----注册学生信息------")
    print("姓名:", name)
    print("age:", age)
    print("国籍:", country)
    print("课程:", course)

stu_register("王山炮", 22, "CN", "python_devops")
stu_register("张叫春", 21, "CN", "linux")
stu_register("刘老根", 25, "CN", "linux")

发现 country 这个参数 基本都 是"CN", 就像我们在网站上注册用户，像国籍这种信息，你不填写，默认就会是 中国， 这就是通过默认参数实现的，把country变成默认参数非常简单

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

这样，这个参数在调用时不指定，那默认就是CN，指定了的话，就用你指定的值。

另外，你可能注意到了，在把country变成默认参数后，我同时把它的位置移到了最后面，为什么呢？

关键参数

正常情况下，给函数传参数要按顺序，不想按顺序就可以用关键参数，只需指定参数名即可，但记住一个要求就是，关键参数必须放在位置参数之后。

stu_register(age=22,name='alex',course="python",)

非固定参数

若你的函数在定义时不确定用户想传入多少个参数，就可以使用非固定参数

def stu_register(name, age, *args):  # *args 会把多传入的参数变成一个元组形式      
  print(name, age, args)

stu_register("EC", 22)
# 输出
# EC 22 () #后面这个()就是args,只是因为没传值,所以为空

stu_register("Jack", 32, "CN", "Python")
# 输出
# Jack 32 ('CN', 'Python')

还可以有一个**kwargs

def stu_register(name, age, *args, **kwargs):  # *kwargs 会把多传入的参数变成一个dict形式
    print(name, age, args, kwargs)

tu_register("EC", 22)
# 输出
# EC 22 () {}#后面这个{}就是kwargs,只是因为没传值,所以为空

stu_register("Jack", 32, "CN", "Python", sex="Male", province="ShanDong")
# 输出
# Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}

局部变量

name = "EC"
def change_name(name):
    print("before change:", name)
    name = "EC君,是个京城房奴！"
    print("after change", name)

change_name(name)

print("在外面看看name改了么?", name)

#输出

before change: EC
after change EC君,是个京城房奴！
在外面看看name改了么? EC

全局与局部变量

在子程序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子程序。
当全局变量与局部变量同名时：
在定义局部变量的子程序内，局部变量起作用；在其它地方全局变量起作用。

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返回值

要想获取函数的执行结果，就可以用return语句把结果返回

注意：

• 1.函数在执行过程中只要遇到return语句，就会停止执行并返回结果，so 也可以理解为 return 语句代表着函数的结束
• 2.如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None

强行插入知识点: 嵌套函数

看上面的标题的意思是，函数还能套函数？of course

name = "EC"

def change_name():
    name = "EC2" 

   def change_name2():
        name = "EC3"
        print("第3层打印", name)

    change_name2()  # 调用内层函数
    print("第2层打印", name)

change_name()
print("最外层打印", name)

此时，在最外层调用change_name2()会出现什么效果？
没错， 出错了， 为什么呢？母鸡啦！

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递归

在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。

def calc(n):
    print(n)
    if int(n / 2) == 0:
        return n
    return calc(int(n / 2))
calc(10)

输出：
10
5
2
1

递归特性:

• 1.必须有一个明确的结束条件
• 2.每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应有所减少
• 3.递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出（在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出）

堆栈扫盲

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匿名函数

匿名函数就是不需要显式的指定函数

# 这段代码
def calc(n):
    return n ** n
print(calc(10))

# 换成匿名函数
calc = lambda n: n ** n
print(calc(10))

你也许会说，用上这个东西没感觉有毛方便呀， 。。。。呵呵，如果是这么用，确实没毛线改进，不过匿名函数主要是和其它函数搭配使用的呢，如下

res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
for i in res:
    print(i)

##输出
1
25
49
16
64

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函数式编程介绍

函数是Python内建支持的一种封装，我们通过把大段代码拆成函数，通过一层一层的函数调用，就可以把复杂任务分解成简单的任务，这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。
函数式编程中的函数这个术语不是指计算机中的函数（实际上是Subroutine），而是指数学中的函数，即自变量的映射。也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值，不依赖其他状态。比如sqrt(x)函数计算x的平方根，只要x不变，不论什么时候调用，调用几次，值都是不变的。
Python对函数式编程提供部分支持。由于Python允许使用变量，因此，Python不是纯函数式编程语言。

高阶函数

变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数。

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

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

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内置参数

内置参数

内置参数详解

#compile
# f = open("函数递归.py")
# data =compile(f.read(),'','exec')
# exec(data)

#printmsg = "又回到最初的起点"
f = open("tofile","w")
print(msg,"记忆中你青涩的脸",sep="|",end="",file=f)

#slice
a = range(20)
pattern = slice(3,8,2)
for i in a[pattern]: #等于a[3:8:2]
    print(i)

几个内置方法用法提醒

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END.

OK今天就为大家介绍这么多了。
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