python栏 函数(递归/匿名/高阶/闭包/装饰器)

前言：想成为大佬，第一步，先学会写一份是人就能看懂的文档；今天开始，坚持写学习文档或分享；

一、什么是函数

佛祖保佑早点派个妹子收了我吧QAQ

print("                            _ooOoo_  ")
print("                           o8888888o  ")
print("                           88  .  88  ")
print("                           (| -_- |)  ")
print("                            O\\ = /O  ")
print("                        ____/`---'\\____  ")
print("                      .   ' \\| |// `.  ")
print("                       / \\||| : |||// \\  ")
print("                     / _||||| -:- |||||- \\  ")
print("                       | | \\\\\\ - /// | |  ")
print("                     | \\_| ''\\---/'' | |  ")
print("                      \\ .-\\__ `-` ___/-. /  ")
print("                   ___`. .' /--.--\\ `. . __  ")
print("                ."" '< `.___\\_<|>_/___.' >'"".  ")
print("               | | : `- \\`.;`\\ _ /`;.`/ - ` : | |  ")
print("                 \\ \\ `-. \\_ __\\ /__ _/ .-` / /  ")
print("         ======`-.____`-.___\\_____/___.-`____.-'======  ")
print("                            `=---='  ")
print("  ")
print("         .............................................  ")
print("                  佛祖镇楼                  BUG辟易  ")
print("          佛曰:  ")
print("                  写字楼里写字间，写字间里程序员；  ")
print("                  程序人员写程序，又拿程序换酒钱。  ")
print("                  酒醒只在网上坐，酒醉还来网下眠；  ")
print("                  酒醉酒醒日复日，网上网下年复年。  ")
print("                  但愿老死电脑间，不愿鞠躬老板前；  ")
print("                  奔驰宝马贵者趣，公交自行程序员。  ")
print("                  别人笑我忒疯癫，我笑自己命太贱；  ")
print("                  不见满街漂亮妹，哪个归得程序员？")

解释： 如果在开发程序时，需要某块代码多次执行。为了提高编写的效率以及更好的维护代码，需要把具有独立功能的代码块组织为一个小模块，这就是函数。

二、函数使用

1.函数定义/调用

def function(*args, **kwargs):
    pass

# 函数名()
function()

补充：函数调用时电脑内存操作

函数内存动态.png

2.函数参数

1.函数的参数会在两个地方使用到：

• 函数的创建，小括号的内容叫做形参(表示将来将要传进来的数据)

• 函数体的调用，小括号里的内容为实参(我现在就要传进去的数据)

2.函数文档注释/参数的种类/返回值

def fn(para1, para3=None, *args, **kwargs):
    """
    文档注释：解释函数的功能实现使用等信息
    :param para1:位置参数
    :param para3:缺省参数/关键字参数/默认参数
    :param args:不定长参数：接受位置参数
    :param kwargs:不定长参数：接受缺省参数
    :return:将函数中指定结果返回给函数调用者/结束函数标识/一个return 
    """
    return  a, b, c # (这样返回多个值，默认以元组返回)  # 返回值可以为空

# 拆包概念 - 直接把元组拆分为三个变量来使用，更加方便
a, b, c = fn(...)

3.全局变量和局部变量

局部变量：

• 函数内部定义的变量

• 其作用范围就只有在这个函数内部有效，函数执行完，函数对象的内存会被释放掉，函数的局部变量自然也会一起被释放掉

• 局部变量存在的意义，在函数体中的逻辑设计中总会有一些数据需要一个容器来保存，但是它也许只会使用一次；如果我们在内存中给这个临时的变量单独开辟一个空间费事又费力，所以我们将其和函数绑定在一起；因为函数体在执行完以后会马上释放内存，这时我们将这些临时变量和函数一起释放就更加合理了；这样的临时变量我们就叫它局部变量，因为它是只在函数内部一小块地方使用。

全局变量：

• 有局部变量自然有全局变量啦

• 与局部变量的定义差不多，只是全局变量的作用范围是整个程序，程序存在，那么全局变量就存在。

• 和局部变量相似，全局变量是存在内存空间为程序开辟的空间里，所以程序还在，全局变量就还在。

4.修改全局变量 global

• 同名问题：如果函数外有全局变量 par ，现在我在函数内写一个par变量，是全局还是局部？；答案是局部变量。(如果其实想用的就是全局变量par，要在局部变量前加global)

5.查看全局变量和局部变量

python提供了两个内置函数globals()和locals()可以用来查看所有的全局变量和局部变量

a = 100
def function():
    a = 10
    print('函数内locals():', locals())
    print('函数内globals()', globals())
    return 

function()

# 注意：在函数体外，局部也就是全局，所以下面两个输出一致
print('函数外locals():', locals())
print('函数外globals()', globals())

图解：

局部变量和全局变量.png

递归函数

简单说：函数自己调用自己视为递归

# 递归框架
def recursion():
    return recursion()

"""
思路：有规律的算法，从结局往开始走，于开始设立出口
场景：兔子问题（1，1，2，3，5...）
def f(n):
    if n == 1 or n == 2:
        return 1
    return f(n - 1) + f(n -2)
"""

匿名函数-lambda

语法：lambda 参数列表：语句

表达式里允许执行一条语句（调用函数，print（），运算表达式），可以看作for的简化版，书写简单

应用场景：以函数作为参数传递

# 以字典中成绩来排序
x = {'name': 'zhangsan','score': 100,...}
x.sort(key=lambda y: y['score'], reverse=False)

高阶函数

在python中，函数其实也是一种数据类型（function），是数据类型我们就可以把它当作数字或者字符串来处理。

1.把一个函数当作另一个函数的返回值

2.把一个函数当作另一个函数的参数

3.函数内部再定义一个函数

# 创建f3函数对象
f3 = lambda :print('f3被调用')

# 创建f1函数对象
def f1(f3):
    print('f1被调用')
    # f1内创建f2函数对象
    def f2():
        print('f2被调用')
    f2()
    return f3()

# 将f3当作参数传入f1中
f1(f3)

闭包

在函数的内部函数里，对外部函数作用域的变量进行引用，那么函数内部函数就被认为是闭包

处理闭包问题；一般可以用nonlocal

# 闭包现象

def fn1():
    a = 10
    def fn2():
        a += 10

# 当fn2想要修改fn1函数中的a值时，就会出现闭包现象
# 解决办法 在fn2函数的a值前加 nonlocal 这时程序就会知道，fn2中的a是fn1的变量

图解：

闭包现象.png

装饰器

执行步骤：

第一步：执行装饰器函数

第二步：传递被装饰的函数给装饰器fn参数

第三步：被装饰器函数调用时，调用的是装饰器的内部函数inner()，返回值是inner的返回值

# 装饰器框架
def decorator(fn):
    
    def inner(arguments2):
        fn(arguments1)
        return None
    return inner

# 装饰器调用
@decorator
def pafn(arguments1):
    pass

# 执行函数体
pafn(arguments2)

result = check_time(go_to_bed)
result() 

# 等同于把go_to_bed 当做参数传入给 check_time函数，再定义一个变量用来保存check_time的运行结果
# check_time 函数的返回值result是一个函数, result()再调用这个函数，让它再调用go_to_bed函数

# 装饰器带参数框架
def outer_check(time):
    def check_time(fn):
        def inner():
            fn()
        return inner
    return check_time

@outer_check(23)
def play_game():
    return '玩儿游戏'

play_game()

# 装饰器的高级用法 读取写入执行权限认证

使用情景
在函数前后需要填加其他操作，都可以使用装饰器

• 引入日志
• 函数执行时间统计
• 执行函数前预备处理
• 执行函数后清理功能
• 权限校验等场景
• 缓存
• ...

欢迎各位大佬指点，有错留言，蟹蟹蟹蟹