Python自动化开发从浅入深-语言基础(函数)

2016-1-27    函数

　　函数：就是为了完成特定功能的一个语句组，这组语句可以作为一个单位使用，并给它起一个名字。通过函数名在程序的不同地方多次执行。

　　　　　- 自定义函数：用户自己编写的

　　　　   - 预定义的python函数：系统自带的一些函数，还有一些第三方的函数。

　　为什么要使用函数：

　　　　  -可以降低编程的难度，将一个复杂的大问题分解成一系列更简单的小问题，然后将小问题继续划分成更小的问题，通过函数分别解决各个小问题。

　　　　  -代码重用，避免重复工作。

 

　　函数定义：

　　　　使用def语句进行定义，函数名如果具有2个单词的含义，一般第二个单词首字母为大写

　　　　def 函数名 （参数列表）: #可以没有参数

　　　　　　函数体

 　　　　返回值

 

　　　　def function_name(arg1,arg2[,...]):

    　　　　statement
　　　　[return value] 

　　　　返回值不是必须的，如果没有return语句，则Python默认返回值None。

 

　　函数名的命名规则：

　　　　- 函数名必须以下划线或字母开头，可以包含任意字母、数字或下划线的组合。不能使用任何的标点符号；

　　　　- 函数名区分大小写。

　　　　- 函数名不能是保留字。

　　Python使用名称空间的概念存储对象，这个名称空间就是对象作用的区域，不同对象存在于不同的作用域。下面是不同对象的作用域规则：

　　　　- 每个模块都有自已的全局作用域。

　　　　- 函数定义的对象属局部作用域，只在函数内有效，不会影响全局作用域中的对象。

　　　　- 赋值对象属局部作用域，除非使用global关键字进行声明。

　　　　LGB规则是Python查找名字的规则，下面是LGB规则：

　　　　　　- 大多数名字引用在三个作用域中查找：先局部(Local)，次之全局(Global)，再次之内置(Build-in)。

　　　　

 　　　　运行结果

　　　　

　　- 如想在局部作用域中改变全局作用域的对象，必须使用global关键字。

 　　#没用global时的情况

　　>>> name="Jims"　　#定义全局作用域的值
　　>>> def set():
　　...     name="ringkee"
　　...
　　>>> set()
　　>>> print name     #这里打印的name是全局作用域的值
　　 Jims

 

　　#使用global后的情况
　　>>> name="Jims"
　　>>> def set1():
　　...     global name　　#在局部域中将name变为全局域
　　...     name="ringkee"
　　...
　　>>> set1()
　　>>> print name　　#此时打印的是函数中赋值的字符串
　　ringkee

 　　'global'声明把赋值的名字映射到一个包含它的模块的作用域中。

　　函数的参数是函数与外部沟通的桥梁，它可接收外部传递过来的值。参数传递的规则如下：

　　- 在一个函数中对参数名赋值不影响调用者。

　　>>> a=1

　　>>> def test(a):
　　...     a=a+1
　　...     print a
　　...
　　>>> test(a)
　　2
　　>>> a
　　1             # a值不变

 

　　 - 在一个函数中改变一个可变的对象参数会影响调用者。

　　>>> a=1
　　>>> b=[1,2]
　　>>> def test(a,b):  #在函数体内重新对函数体外部的变量赋值，对不可变的变量值只在函数体内部生效，函数体外定义的变量值不变。
　　...     a=5　　　　　 
　　...     b[0]=4　　　　#对可变的列表类型，在函数体内改变值将影响函数体外的列表值。
　　...     print a,b
　　...
　　>>> test(a,b)    #在函数体内打印的值改变
　　5 [4, 2]
　　>>> a
　　1
　　>>> b
　　[4, 2]    # b值已被更改

 

　　参数是对象指针，无需定义传递的对象类型。如：

 　　>>> def test(a,b):

　　...     return a+b
　　...
　　>>> test(1,2)   #数值型
　　3
　　>>> test("a","b")   #字符型
　　'ab'
　　>>> test([12],[11])   #列表
　　[12, 11]

 

　　函数中的参数接收传递的值，参数可分默认参数，如：

　　　　def function(ARG=VALUE)

　　接受传递元组（Tuples）参数：

　　　　def function(*ARG)
　　接受传递字典（dictionary）参数：

　　　　def function(**ARG)

　　一些函数规则：

　　默认值必须在非默认参数之后；

　　在单个函数定义中，只能使用一个tuple参数（*ARG）和一个字典参数（**ARG）。

　　tuple参数必须在连接参数和默认参数之后。

　　字典参数必须在最后定义。

 

　常用函数

　　1.abs(x)

　　abs()返回一个数字的绝对值。如果给出复数，返回值就是该复数的模。

　　>>>print abs(-100)

　　100
　　>>>print abs(1+2j)
　　2.2360679775

 

 　　2.callable(object)

　　callable()函数用于测试对象是否可调用，如果可以则返回1(真)；否则返回0(假)。可调用对象包括函数、方法、代码对象、类和已经定义了“调用”方法的类实例。

 　　>>> a="123"

　　>>> print callable(a)
　　0
　　>>> print callable(chr)
　　1

 

　　3.cmp(x,y)

　　cmp()函数比较x和y两个对象，并根据比较结果返回一个整数，如果x<y，则返回-1；如果x>y，则返回1,如果x==y则返回0。

 　　>>>a=1

　　>>>b=2
　　>>>c=2
　　>>> print cmp(a,b)
　　-1
　　>>> print cmp(b,a)
　　1
　　>>> print cmp(b,c)
　　0

 

　　4.divmod(x,y)

　　divmod(x,y)函数完成除法运算，返回商和余数。

 　　>>> divmod(10,3)

　　(3, 1)
　　>>> divmod(9,3)
　　(3, 0)

 　　

　　5.isinstance(object,class-or-type-or-tuple) -> bool

　　测试对象类型

 　　>>> a='isinstance test'

　　>>>  b=1234
　　>>> isinstance(a,str)
　　True
　　>>> isinstance(a,int)
　　False
　　>>> isinstance(b,str)
　　False
　　>>> isinstance(b,int)
　　True

      下面的程序展示了isinstance函数的使用：

 　　def displayNumType(num):

　　    print num, 'is',
　　    if isinstance(num, (int, long, float, complex)):
      　　  print 'a number of type:', type(num).__name__
　　    else:
      　　  print 'not a number at all!!!'

　　　 displayNumType(-69)
　　　 displayNumType(9999999999999999999999999L)
　　    displayNumType(565.8)
　　    displayNumType(-344.3+34.4j)
　　    displayNumType('xxx')

　　代码运行结果如下：

　　-69 is a number of type: int

　　9999999999999999999999999 is a number of type: long
　　565.8 is a number of type: float
　　(-344.3+34.4j) is a number of type: complex
　　xxx is not a number at all!!!

 

　　6.len(object) -> integer

　　len()函数返回字符串和序列的长度。

 　　>>> len("aa")

　　2
　　>>> len([1,2])
　　2

 

　　7.pow(x,y[,z])

　　pow()函数返回以x为底，y为指数的幂。如果给出z值，该函数就计算x的y次幂值被z取模的值。

 　　>>> print pow(2,4)

　　16
　　>>> print pow(2,4,2)
　　0
　　>>> print pow(2.4,3)
　　13.824

 

　　8.range([lower,]stop[,step])

　　range()函数可按参数生成连续的有序整数列表。

　　 >>> range(10)

　　[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
　　>>> range(1,10)
　　[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
　　>>> range(1,10,2)
　　[1, 3, 5, 7, 9]

 

　　9.round(x[,n])

　　round()函数返回浮点数x的四舍五入值，如给出n值，则代表舍入到小数点后的位数。

　　 >>> round(3.333)

　　3.0
　　>>> round(3)
　　3.0
　　>>> round(5.9)
　　6.0

 

　　10.type(obj)

　　type()函数可返回对象的数据类型。

　　 >>> type(a)

　　<type 'list'>
　　>>> type(copy)
　　<type 'module'>
　　>>> type(1)
　　<type 'int'>

 

　　11.xrange([lower,]stop[,step])

　　xrange()函数与range()类似，但xrnage()并不创建列表，而是返回一个xrange对象，它的行为与列表相似，但是只在需要时才计算列表值，当列表很大时，这个特性能为我们节省内存。

 　　>>> a=xrange(10)

　　>>> print a[0]
　　0
　　>>> print a[1]
　　1
　　>>> print a[2]
　　2

 

内置类型转换函数

　　1.chr(i)

　　chr()函数返回ASCII码对应的字符串。

　　 >>> print chr(65)

　　A
　　>>> print chr(66)
　　B
　　>>> print chr(65)+chr(66)
　　AB

 

 　2.complex(real[,imaginary])

　　complex()函数可把字符串或数字转换为复数。

　　>>> complex("2+1j")

　　(2+1j)
　　>>> complex("2")
　　(2+0j)
　　>>> complex(2,1)
　　(2+1j)
　　>>> complex(2L,1)
　　(2+1j)

 

　3.float(x)

　　float()函数把一个数字或字符串转换成浮点数。

　　 >>> float("12")

　　12.0
　　>>> float(12L)
　　12.0
　　>>> float(12.2)
　　12.199999999999999

 

　4.hex(x)

　　hex()函数可把整数转换成十六进制数。

　　 >>> hex(16)

　　'0x10'
　　>>> hex(123)
　　'0x7b'

 

　　5.long(x[,base])

　　long()函数把数字和字符串转换成长整数，base为可选的基数。

　　 >>> long("123")

　　123L
　　>>> long(11)
　　11L

 

　　6.list(x)

　　list()函数可将序列对象转换成列表。如：

　　 >>> list("hello world")

　　['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']
　　>>> list((1,2,3,4))
　　[1, 2, 3, 4]

 

　　7.int(x[,base])

　　int()函数把数字和字符串转换成一个整数，base为可选的基数。

　　 >>> int(3.3)

　　3
　　>>> int(3L)
　　3
　　>>> int("13")
　　13
　　>>> int("14",15)
　　19

 

　　8.min(x[,y,z...])

　　min()函数返回给定参数的最小值，参数可以为序列。

　　>>> min(1,2,3,4)

　　1
　　>>> min((1,2,3),(2,3,4))
　　(1, 2, 3)

 

　　9.max(x[,y,z...])

　　max()函数返回给定参数的最大值，参数可以为序列。

　　 >>> max(1,2,3,4)

　　4
　　>>> max((1,2,3),(2,3,4))
　　(2, 3, 4)

 

　　10.oct(x)

　　oct()函数可把给出的整数转换成八进制数。

　　 >>> oct(8)

　　'010'
　　>>> oct(123)
　　'0173'

 

　　11.ord(x)

　　ord()函数返回一个字符串参数的ASCII码或Unicode值。

　　 >>> ord("a")

　　97
　　>>> ord(u"a")
　　97

 

　　12.str(obj)

　　str()函数把对象转换成可打印字符串。

　　 >>> str("4")

　　'4'
　　>>> str(4)
　　'4'
　　>>> str(3+2j)
　　'(3+2j)'

 

　　13.tuple(x)

　　tuple()函数把序列对象转换成tuple。

　　 >>> tuple("hello world")

　　('h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd')
　　>>> tuple([1,2,3,4])
　　(1, 2, 3, 4)

 

序列处理函数

　　1.常用函数中的len()、max()和min()同样可用于序列。

 

　　2.filter(function,list)

　　　　filter()函数可以对序列做过滤处理，就是说可以使用一个自定的函数过滤一个序列，把序列的每一项传到自定义的过滤函数里处理，并返回结果做过滤。最终一次性返回过滤后的结果。　

　　　　filter()函数有两个参数：

　　　　　　　第一个，自定函数名，必须的
　　　　　　   第二个，需要过滤的列，也是必须的　　

 1 # coding=utf8
 2 # 定义大于5小于10的函数
 3 def guolvhanshu(num):
 4     if num>5 and num<10:
 5         return num
 6  
 7 # 定义一个序列
 8 seq=(12,50,8,17,65,14,9,6,14,5)
 9  
10 # 使用filter函数
11 result=filter(guolvhanshu,seq)
12  
13 # (8,9,6)
14 print result

　　执行结果：

　　　　(8, 9, 6)

 

　　3.map(function,list[,list])

　　map()函数把一个函数应用于序列中所有项，并返回一个列表。

 

　　当seq只有一个时，将func函数作用于这个seq的每个元素上，得到一个新的seq。

　　

　　 >>> import string

　　>>> s=["python","zope","linux"]
　　>>> map(string.capitalize,s)
　　['Python', 'Zope', 'Linux']

　　 map()还可同时应用于多个列表。当seq多于一个时，map可以并行地对每个seq执行如下图所示的过程：

　　

　　 >>> import operator

　　>>> s=[1,2,3]; t=[3,2,1]
　　>>> map(operator.mul,s,t)   # s[i]*t[j]
　　[3, 4, 3]

　　 如果传递一个None值，而不是一个函数，则map()会把每个序列中的相应元素合并起来，并返回该元组。如：

　　 >>> a=[1,2];b=[3,4];c=[5,6]

　　>>> map(None,a,b,c)
　　[(1, 3, 5), (2, 4, 6)]

　　 

　　4.reduce(function,seq[,init])

　　reduce()函数获得序列中前两个项，并把它传递给提供的函数，获得结果后再取序列中的下一项，连同结果再传递给函数，以此类推，直到处理完所有项为止。

　　reduce的工作过程如图：

　　

 　　>>> import operator

　　>>> reduce(operator.mul,[2,3,4,5])  # ((2*3)*4)*5
　　120
　　>>> reduce(operator.mul,[2,3,4,5],1) # (((1*2)*3)*4)*5  #1为初始值
　　120
　　>>> reduce(operator.mul,[2,3,4,5],2)  # (((2*2)*3)*4)*5
　　240

 

　　5.zip(seq[,seq,...])

　　zip()函数可把两个或多个序列中的相应项合并在一起，并以元组的格式返回，在处理完最短序列中的所有项后就停止。

　　 >>> zip([1,2,3],[4,5],[7,8,9]) #因最短项是[4,5],所以从索引0开始到索引1为止进行合并，并以元组形式返回

　　[(1, 4, 7), (2, 5, 8)]

　　 如果参数是一个序列，则zip()会以一元组的格式返回每个项，如：

　　 >>> zip((1,2,3,4,5))

　　[(1,), (2,), (3,), (4,), (5,)]
　　>>> zip([1,2,3,4,5])
　　[(1,), (2,), (3,), (4,), (5,)]

 

　　4.其他
　　　　def语句是实时执行的，当它运行的时候，它创建并将一个新的函数对象赋值给一个变量名，Python所有的语句都是实时执行的，没有像独立的编译时间这样的流程

　　由于是语句，def可以出现在任一语句可以出现的地方--甚至是嵌套在其他语句中:

　　 if test:

　　    def fun():      #在if语句中定义函数
　　        ...
　　else:
　　    def func():
　　        ...
　　...
　　func()               #在外部调用执行

　　 可以将函数赋值给一个不同的变量名，并通过新的变量名进行调用：

　　othername=func()   #将函数赋给一个变量
　　othername()　　　　#利用变量引用函数

　　创建函数

　　内建的callable函数可以用来判断函数是否可调用：

　　 >>> import math

　　>>> x=1
　　>>> y=math.sqrt
　　>>> callable(x)      #x不是一个函数
　　False
　　>>> callable(y)      #y为函数赋值，所以返回真
　　True

　　 使用del语句定义函数：

　　>>> def hello(name):#name为形参，可在函数调用时进行赋值

　　  　　  return 'Hello, '+name+'!'
　　>>> print hello('world')
　　Hello, world!
　　>>> print hello('Gumby')
　　Hello, Gumby!

　　编写一个fibnacci数列函数：

　　>>> def fibs(num):

　　   　　 result=[0,1]
　　    　　for i in range(num-2):   #在0到num-2范围内循环
　　       　　 result.append(result[-2]+result[-1]) #result的（倒数第二个值+倒数第一个值），将计算值添加到result列表最后
　　   　　 return result　　　　　　#返回最后的result列表
　　>>> fibs(10)
　　[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
　　>>> fibs(15)
　　[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377]

　　

　　字符串、元组和数字是不可变的，故做参数的时候也就不会改变。

　　在函数内为参数赋值不会改变外部任何变量的值：

　　>>> def try_to_change(n):

　　  　　    n='Mr.Gumby'

　　>>> name='Mrs.Entity'      #在外部为name赋值
　　>>> try_to_change(name)  #在函数内为name赋值为'Mr.Gumby'
　　>>> name                         #但函数内赋值不会改变外部name的值
　　'Mrs.Entity'

　　

　　列表，字典为可变的，故做参数的时候也会改变。　　

　　>>> name=['Mrs.Entity','Mrs.Thing']

　　>>> n=name  #再来一次，模拟传参行为
　　>>> n[0]='Mr.Gumby' #改变列表
　　>>> name
　　['Mr.Gumby', 'Mrs.Thing']

　　当2个变量同时引用一个列表的时候，它们的确是同时引用一个列表，想避免这种情况，可以复制一个列表的副本，当在序列中做切片的时候，返回的切片总是一个副本，所以复制了整个列表的切片，将会得到一个副本：

　　>>> names=['Mrs.Entity','Mrs.Thing']

　　>>> n=names[:]
　　>>> n is names    #n和names指向了各自的列表
　　False
　　>>> n==names
　　True

　　此时改变n不会影响到names：

　　>>> n[0]='Mr.Gumby'

　　>>> n
　　['Mr.Gumby', 'Mrs.Thing']
　　>>> names
　　['Mrs.Entity', 'Mrs.Thing']
　　>>> change(names[:])
　　>>> names
　　['Mrs.Entity', 'Mrs.Thing']

 

　　关键字参数和默认值

　　参数的顺序可以通过给参数提供参数的名字（但是参数名和值一定要对应）：

　　 >>> def hello(greeting, name):

　　        print '%s,%s!'%(greeting, name)

　　>>> hello(greeting='hello',name='world!')
　　hello,world!!

　　 关键字参数最厉害的地方在于可以在参数中给参数提供默认值：

　　 >>> def hello_1(greeting='hello',name='world!'):

　　    　　print '%s,%s!'%(greeting,name)

　　>>> hello_1()   #看，不写参数，函数返回默认值

　　hello,world!!

　　 可以给函数提供任意多的参数，使用（*参数）就可实现，返回一个元组:

　　 >>> def print_params(*params):

　　   　　     print params

　　 >>> print_params('Testing')

　　('Testing',)
　　>>> print_params(1,2,3)
　　(1, 2, 3)

　　 混合普通参数：

　　 >>> def print_params_2(title,*params):#*params返回一个元组

　　   　　 print title
　　   　　 print params

　　 >>> print_params_2('params:',1,2,3)

　　params:
　　(1, 2, 3)
　　>>> print_params_2('Nothing:')
　　Nothing:
　　()

　　星号（*）的意思就是“收集其余的位置参数”，如果不提供任何供收集的元素，params就是个空元组,但不能处理关键字参数。

 

　　 试试使用“**”:

　　 >>> def print_params(**params):  #返回字典

　　   　　   print params

　　>>> print_params(x=1,y=2,z=3)     #返回字典

　　{'y': 2, 'x': 1, 'z': 3}

　　>>> def parames(x,y,z=3,*pospar,**keypar):#*pospar返回元组
　　   　　   print x,y,z
　　   　　   print pospar
　　   　　   print keypar

　　>>> parames(1,2,3,5,6,7,foo=1,bar=2)
　　1 2 3
　　(5, 6, 7)
　　{'foo': 1, 'bar': 2}
　　>>> parames(1,2)
　　1 2 3
　　()
　　{}
　　>>> def print_params_3(**params):
　　   　　    print params

　　>>> print_params_3(x=1,y=2,z=3)  #返回字典
　　{'y': 2, 'x': 1, 'z': 3}

 

（此博客文章参照http://www.jb51.net/article/56430.htm进行学习整理）