python筆記2(函數)

一、 函數

在交互式命令行通過help(函數名)查看函數的幫助信息

1 基本函數

• print()函數

  print()

  print會依次打印每個字符串，遇到逗號“，”會輸出一個空格,print自動換行

• input()函數

  input()，input輸入的是str類型的

  a = input('name:')會輸出提示信息

• int()函數

  數據類型轉換，將str轉換爲整數

  例：b = int(s)

• abs函數

  求絕對值

• max()函數

  可以接收任意多個參數，並返回最大的

• hex()函數

  把一個整數轉換成十六進制表示的字符串

• range()函數

  可以生成一個整數序列，從0開始生產

  list()函數可以轉換爲list

  print(list(range(5)))

• isinstance函數

  可以判斷一個變量是不是什麼

  isinstance(x, ...)

• sum函數

  可以直接求和

2 定義函數

1. 使用def語句，依次寫出函數名、括號、括號中的參數和冒號:

2. 在縮進塊中編寫函數體，函數的返回值用return語句返回

   例def my_abs(x):

（1）定義一個空函數：

用pass語句

例：def nop():
pass

（2）函數的參數

1.位置參數：

• 調用函數時，傳入的兩個值按照位置順序依次賦給參數

  例：def power(x):

2.默認參數：

• 必選參數在前，默認參數在後

• 當函數有多個參數時，把變化大的參數放前面，變化小的參數放後面。變化小的參數就可以作爲默認參數

• 可以按順序提供默認參數

• 可以不按順序提供部分默認參數，但需將參數名加上

  默認參數必須指向不變對象

  例：def enroll(name, gender, age=6, city='Beijing'):

3.可變參數：

• *args是可變參數，args接收的是一個tuple

• *nums表示把nums這個list的所有元素作爲可變參數傳進去

• 可變參數允許你傳入0個或任意個參數，這些可變參數在函數調用時自動組裝爲一個tuple

• 可變參數既可以直接傳入：func(1, 2, 3)，又可以先組裝list或tuple，再通過*args傳入：func(*(1, 2, 3))

  例：def calc(*numbers):

4.關鍵字參數：

• **kw是關鍵字參數，kw接收的是一個dict

• 關鍵字參數允許傳入0個或任意個含參數名的參數，這些關鍵字參數在函數內部自動組裝爲一個dict

• 可以擴展函數的功能

• 函數的調用者可以傳入任意不受限制的關鍵字參數

• 關鍵字參數既可以直接傳入：func(a=1, b=2)，又可以先組裝dict，再通過**kw傳入：func(**{'a': 1, 'b': 2})。

  例：def person(name, age, **kw):

5.命名關鍵字參數

• 命名的關鍵字參數是爲了限制關鍵字參數，同時可以提供默認值（可以有缺省值）。
• *後面的是命名關鍵字參數，如果已經有了可變參數，就不需要再加一個*
• 命名關鍵字必須傳入參數名
• 每一個命名關鍵字參數都必須有值
• 定義命名的關鍵字參數在沒有可變參數的情況下不要忘了寫分隔符*，否則定義的將是位置參數。

6.參數組合

• 參數定義的順序必須是：位置參數、默認參數、可變參數(*)、命名關鍵字參數(*)和關鍵字參數(**)

（3）參數檢查

數據類型檢查可以用內置函數isinstance()實現

if not isinstance(x, (int, float)):
raise TypeError('bad operand type')

（4）返回多個值（返回tuple）

Python的函數返回多值其實就是返回一個tuple

返回一個tuple可以省略括號，而多個變量可以同時接收一個tuple，按位置賦給對應的值

二、高級特性

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1、切片

L[起始索引:結束索引:間隔大小]，若第一個索引爲0，可省略；若間隔大小爲1，可省略；可以全部省略，則爲複製

L[0:3]：0 <= L < 3 (不包含3)

可對list、tuple、字符串進行切片,靈活

支持倒數切片

2、迭代Iteration

for循環來遍歷這個list或tuple，這種遍歷我們稱爲迭代（Iteration)

在Python中，迭代是通過for ... in來完成的

dict的儲存不是按照list的方式順序排列的，迭代出的結果順序可能不一樣

dict迭代：

• 默認情況下，dict迭代的是key
• 如果要迭代value，可以用for value in d.values()
• 如果要同時迭代key和value，可以用for k, v in d.items()。

如何判斷一個對象是可迭代對象呢？

方法是通過collections模塊的Iterable類型判斷：

from collections import Iterable
isinstance('abc', Iterable)

Python內置的enumerate函數可以把一個list變成索引-元素對，這樣就可以在for循環中同時迭代索引和元素本身：

 for i, value in enumerate(['A', 'B', 'C']):
     print(i, value)

任何可迭代對象都可以作用於for循環，包括我們自定義的數據類型，只要符合迭代條件，就可以使用for循環

3、列表生成式

用來創建list的生成式

for循環創建list的生成式

[x * x for x in range(1, 11)]

4、生成器generator

這種一邊循環一邊計算的機制，稱爲生成器：generator

• 創建一個generator
  • 1、方法很簡單，只要把一個列表生成式的[]改成()
  • 2、函數定義中包含yield關鍵字，那麼這個函數是一個generator

generator的函數，在每次調用next()的時候執行，遇到yield語句返回，再次執行時從上次返回的yield語句處繼續執行

• 調用

  調用generator時，首先要生成一個generator對象，然後用next()函數不斷獲得下一個返回值

• 返回值

  用for循環調用generator時，發現拿不到generator的return語句的返回值。如果想要拿到返回值，必須捕獲StopIteration錯誤，返回值包含在StopIteration的value中：

• 結束

  對於函數改成的generator來說，遇到return語句或者執行到函數體最後一行語句，就是結束generator的指令，for循環隨之結束。

5、迭代器Iterator

• 可以直接作用於for循環的數據類型有：

  • list、tuple、dict、set、str
  • generator（包括生成器和帶yield的函數）

• 可以直接作用於for循環的對象統稱爲可迭代對象：Iterable

  • 可以使用isinstance()判斷一個對象是否是Iterable對象

  • from collections import Iterable

    例：

    from collections import Iterable

    isinstance([], Iterable)

• 被next()函數調用並不斷返回下一個值的對象稱爲迭代器：Iterator

  • 可以使用isinstance()判斷一個對象是否是Iterator對象

    例：

    from collections import Iterator

    isinstance((x for x in range(10)), Iterator)

• 使用iter()把list、dict、str等Iterable變成Iterator

三、函數式編程

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1、高階函數

函數就是面向過程的程序設計的基本單元

函數本身也可以賦值給變量，即：變量可以指向函數

函數名其實就是指向函數的變量

高階函數：一個函數就可以接收另一個函數作爲參數

• map/reduce

  • map（兩個參數）

    map函數接受兩個參數，一個函數，一個是Iterable，map將傳入的函數依次作用到序列的每個元素，並把結果作爲新的Iterable放回

    Iterator是惰性序列，通過list()函數讓它把整個序列都計算出來並返回一個list

  • reduce（兩個參數）

    把一個函數作用在一個序列[x1,x2,x3,x4......]上

    這個函數必須接受兩個參數，reduce把結果繼續和下一個元素做累計計算

    reduce(f,[x1,x2,x3,x4]) = f(f(f(x1,x2),x3),x4)

• filter：過濾序列（兩個參數）

  接收一個函數與一個序列，與map類似依次作用於每個元素，但根據返回值確定是否丟棄元素

  返回值也是一個Iterator（惰性序列），需要list函數獲取結果並返回list

• sorted：排序算法（三個參數）

  可以接收一個key函數來實現自定義的排序

  例：sorted([3,65,3,4],key=abs)

  忽略大小寫：

  sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower)

  進行反向排序，傳入第三個參數reverse=True

  sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower, reverse=True)

2、返回函數

相關參數和變量都保存在返回的函數中，稱爲“閉包”

每次調用互不影響

返回的函數不會立刻執行

返回函數不要引用任何循環變量，或者後續會發生變化的變量，如果使用的話，多次調用的結果會相同

3、匿名函數（lambda）

關鍵字lambda表示匿名函數，冒號前面的x表示函數參數

list(map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))

匿名函數只能有一個表達式，不用寫return，返回值就是該表達式的結果

匿名函數不會衝突

匿名函數也是一個函數對象，可以把匿名函數賦值給一個變量，也可以吧匿名函數作爲返回值返回

def build(x, y): return lambda: x * x + y * y

4、裝飾器（@）

在代碼運行期間增加功能的方式，稱爲“裝飾器”（Decorator）

函數有一個__name__可以拿到函數的名字

functools.wrap<==>wrapper.__name__ = func.__name__（交換函數簽名）

一個完整的decorator：

import functools

def log(func):
	@functools.warps(func)

5、偏函數（functools.partial）

偏函數（Partial function）：把一個函數的某些參數固定

functools.partial創建一個偏函數，給一個函數設定默認參數（在函數調用的時候也可以傳入其他值），返回一個新函數

int2 = functools.paratial(int,base=2)

創建偏函數的時候，可以接收函數對象、*args、**kw

四、 模塊

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作用域

• 公開（public）：正常的函數和變量名，可以被直接引用
• 特殊變量：__xxx__，定義自己的變量一般不用
• 私有（private）：_xxx和__xxx，不應該直接引用private函數