Python學習05-函數和模塊總結

Python 函數

函數是組織好的，可重複使用的，用來實現單一，或相關聯功能的代碼段。
函數能提高應用的模塊性，和代碼的重複利用率。你已經知道Python提供了許多內建函數，比如print()。但你也可以自己創建函數，這被叫做用戶自定義函數。

定義一個函數

你可以定義一個由自己想要功能的函數，以下是簡單的規則：
函數代碼塊以 def 關鍵詞開頭，後接函數標識符名稱和圓括號()。
任何傳入參數和自變量必須放在圓括號中間。圓括號之間可以用於定義參數。
函數的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用於存放函數說明。
函數內容以冒號起始，並且縮進。
return [表達式] 結束函數，選擇性地返回一個值給調用方。不帶表達式的return相當於返回 None。
語法

def functionname( parameters ):
   "函數_文檔字符串"
   function_suite
   return [expression]

默認情況下，參數值和參數名稱是按函數聲明中定義的的順序匹配起來的。
實例
以下爲一個簡單的Python函數，它將一個字符串作爲傳入參數，再打印到標準顯示設備上。

def printme( str ):
   "打印傳入的字符串到標準顯示設備上"
   print str
   return

函數調用

定義一個函數只給了函數一個名稱，指定了函數裏包含的參數，和代碼塊結構。
這個函數的基本結構完成以後，你可以通過另一個函數調用執行，也可以直接從Python提示符執行。
如下實例調用了printme（）函數：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 定義函數
def printme( str ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print str;
   return;
    # 調用函數
printme("我要調用用戶自定義函數!");
printme("再次調用同一函數");
以上實例輸出結果：
我要調用用戶自定義函數!
再次調用同一函數

參數傳遞

在 python 中，類型屬於對象，變量是沒有類型的：

a=[1,2,3]
a="Runoob"

以上代碼中，[1,2,3] 是 List 類型，”Runoob” 是 String 類型，而變量 a 是沒有類型，她僅僅是一個對象的引用（一個指針），可以是 List 類型對象，也可以指向 String 類型對象。
可更改(mutable)與不可更改(immutable)對象
在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的對象，而 list,dict 等則是可以修改的對象。

不可變類型：變量賦值 a=5 後再賦值 a=10，這裏實際是新生成一個 int 值對象 10，再讓 a 指向它，而 5 被丟棄，不是改變a的值，相當於新生成了a。

可變類型：變量賦值 la=[1,2,3,4] 後再賦值 la[2]=5 則是將 list la 的第三個元素值更改，本身la沒有動，只是其內部的一部分值被修改了。

python 函數的參數傳遞：
不可變類型：類似 c++ 的值傳遞，如 整數、字符串、元組。如fun（a），傳遞的只是a的值，沒有影響a對象本身。比如在 fun（a）內部修改 a 的值，只是修改另一個複製的對象，不會影響 a 本身。
可變類型：類似 c++ 的引用傳遞，如 列表，字典。如 fun（la），則是將 la 真正的傳過去，修改後fun外部的la也會受影響

python 中一切都是對象，嚴格意義我們不能說值傳遞還是引用傳遞，我們應該說傳不可變對象和傳可變對象。

python 傳不可變對象實例

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

def ChangeInt( a ):
    a = 10

b = 2
ChangeInt(b)
print b # 結果是 2
實例中有 int 對象 2，指向它的變量是 b，在傳遞給 ChangeInt 函數時，按傳值的方式複製了變量 b，a 和 b 都指向了同一個 Int 對象，在 a=10 時，則新生成一個 int 值對象 10，並讓 a 指向它。

傳可變對象實例

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可寫函數說明
def changeme( mylist ):
   "修改傳入的列表"
   mylist.append([1,2,3,4]);
   print "函數內取值: ", mylist
   return

# 調用changeme函數
mylist = [10,20,30];
changeme( mylist );
print "函數外取值: ", mylist
實例中傳入函數的和在末尾添加新內容的對象用的是同一個引用，故輸出結果如下：
函數內取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
函數外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

參數

以下是調用函數時可使用的正式參數類型：
必備參數
關鍵字參數
默認參數
不定長參數

必備參數

必備參數須以正確的順序傳入函數。調用時的數量必須和聲明時的一樣。
調用printme()函數，你必須傳入一個參數，不然會出現語法錯誤：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

#可寫函數說明
def printme( str ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print str;
   return;

#調用printme函數
printme();
以上實例輸出結果：
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 11, in <module>
    printme();
TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)

關鍵字參數

關鍵字參數和函數調用關係緊密，函數調用使用關鍵字參數來確定傳入的參數值。
使用關鍵字參數允許函數調用時參數的順序與聲明時不一致，因爲 Python 解釋器能夠用參數名匹配參數值。
以下實例在函數 printme() 調用時使用參數名：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

#可寫函數說明
def printme( str ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print str;
   return;

#調用printme函數
printme( str = "My string");
以上實例輸出結果：
My string

下例能將關鍵字參數順序不重要展示得更清楚：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

#可寫函數說明
def printinfo( name, age ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print "Name: ", name;
   print "Age ", age;
   return;

#調用printinfo函數
printinfo( age=50, name="miki" );
以上實例輸出結果：
Name:  miki
Age  50

缺省參數

調用函數時，缺省參數的值如果沒有傳入，則被認爲是默認值。下例會打印默認的age，如果age沒有被傳入：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

#可寫函數說明
def printinfo( name, age = 35 ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print "Name: ", name;
   print "Age ", age;
   return;

#調用printinfo函數
printinfo( age=50, name="miki" );
printinfo( name="miki" );
以上實例輸出結果：
Name:  miki
Age  50
Name:  miki
Age  35

不定長參數

你可能需要一個函數能處理比當初聲明時更多的參數。這些參數叫做不定長參數，和上述2種參數不同，聲明時不會命名。基本語法如下：
def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
“函數_文檔字符串”
function_suite
return [expression]
加了星號（*）的變量名會存放所有未命名的變量參數。選擇不多傳參數也可。如下實例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可寫函數說明
def printinfo( arg1, *vartuple ):
   "打印任何傳入的參數"
   print "輸出: "
   print arg1
   for var in vartuple:
      print var
   return;

# 調用printinfo 函數
printinfo( 10 );
printinfo( 70, 60, 50 );
以上實例輸出結果：
輸出:
10
輸出:
70
60
50

匿名函數

python 使用 lambda 來創建匿名函數。
lambda只是一個表達式，函數體比def簡單很多。
lambda的主體是一個表達式，而不是一個代碼塊。僅僅能在lambda表達式中封裝有限的邏輯進去。
lambda函數擁有自己的命名空間，且不能訪問自有參數列表之外或全局命名空間裏的參數。
雖然lambda函數看起來只能寫一行，卻不等同於C或C++的內聯函數，後者的目的是調用小函數時不佔用棧內存從而增加運行效率。
語法
lambda函數的語法只包含一個語句，如下：

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
如下實例：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可寫函數說明
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2;

# 調用sum函數
print "相加後的值爲 : ", sum( 10, 20 )
print "相加後的值爲 : ", sum( 20, 20 )
以上實例輸出結果：
相加後的值爲 :  30
相加後的值爲 :  40

return 語句

return語句[表達式]退出函數，選擇性地向調用方返回一個表達式。不帶參數值的return語句返回None。之前的例子都沒有示範如何返回數值，下例便告訴你怎麼做：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可寫函數說明
def sum( arg1, arg2 ):
   # 返回2個參數的和."
   total = arg1 + arg2
   print "函數內 : ", total
   return total;

# 調用sum函數
total = sum( 10, 20 );
以上實例輸出結果：
函數內 :  30

變量作用域

一個程序的所有的變量並不是在哪個位置都可以訪問的。訪問權限決定於這個變量是在哪裏賦值的。
變量的作用域決定了在哪一部分程序你可以訪問哪個特定的變量名稱。兩種最基本的變量作用域如下：
全局變量
局部變量

全局變量和局部變量

定義在函數內部的變量擁有一個局部作用域，定義在函數外的擁有全局作用域。
局部變量只能在其被聲明的函數內部訪問，而全局變量可以在整個程序範圍內訪問。調用函數時，所有在函數內聲明的變量名稱都將被加入到作用域中。如下實例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

total = 0; # 這是一個全局變量
# 可寫函數說明
def sum( arg1, arg2 ):
   #返回2個參數的和."
   total = arg1 + arg2; # total在這裏是局部變量.
   print "函數內是局部變量 : ", total
   return total;

#調用sum函數
sum( 10, 20 );
print "函數外是全局變量 : ", total 
以上實例輸出結果：
函數內是局部變量 :  30
函數外是全局變量 :  0

Python 模塊

Python 模塊(Module)，是一個 Python 文件，以 .py 結尾，包含了 Python 對象定義和Python語句。
模塊讓你能夠有邏輯地組織你的 Python 代碼段。
把相關的代碼分配到一個模塊裏能讓你的代碼更好用，更易懂。
模塊能定義函數，類和變量，模塊裏也能包含可執行的代碼。
例子
下例是個簡單的模塊 support.py：

support.py 模塊：
def print_func( par ):
   print "Hello : ", par
   return

import 語句

模塊的引入
模塊定義好後，我們可以使用 import 語句來引入模塊，語法如下：
import module1[, module2[,… moduleN]
比如要引用模塊 math，就可以在文件最開始的地方用 import math 來引入。在調用 math 模塊中的函數時，必須這樣引用：
模塊名.函數名
當解釋器遇到 import 語句，如果模塊在當前的搜索路徑就會被導入。
搜索路徑是一個解釋器會先進行搜索的所有目錄的列表。如想要導入模塊 support.py，需要把命令放在腳本的頂端：
test.py 文件代碼：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 導入模塊
import support

# 現在可以調用模塊裏包含的函數了
support.print_func("Runoob")
以上實例輸出結果：
Hello : Runoob

一個模塊只會被導入一次，不管你執行了多少次import。這樣可以防止導入模塊被一遍又一遍地執行。

From…import 語句

Python 的 from 語句讓你從模塊中導入一個指定的部分到當前命名空間中。語法如下：
from modname import name1[, name2[, … nameN]]
例如，要導入模塊 fib 的 fibonacci 函數，使用如下語句：
from fib import fibonacci
這個聲明不會把整個 fib 模塊導入到當前的命名空間中，它只會將 fib 裏的 fibonacci 單個引入到執行這個聲明的模塊的全局符號表。

From…import* 語句

把一個模塊的所有內容全都導入到當前的命名空間也是可行的，只需使用如下聲明：
from modname import *
這提供了一個簡單的方法來導入一個模塊中的所有項目。然而這種聲明不該被過多地使用。
例如我們想一次性引入 math 模塊中所有的東西，語句如下：
from math import *

搜索路徑

當你導入一個模塊，Python 解析器對模塊位置的搜索順序是：
1、當前目錄
2、如果不在當前目錄，Python 則搜索在 shell 變量 PYTHONPATH 下的每個目錄。
3、如果都找不到，Python會察看默認路徑。UNIX下，默認路徑一般爲/usr/local/lib/python/。
模塊搜索路徑存儲在 system 模塊的 sys.path 變量中。變量裏包含當前目錄，PYTHONPATH和由安裝過程決定的默認目錄。

PYTHONPATH 變量

作爲環境變量，PYTHONPATH 由裝在一個列表裏的許多目錄組成。PYTHONPATH 的語法和 shell 變量 PATH 的一樣。
在 Windows 系統，典型的 PYTHONPATH 如下：
set PYTHONPATH=c:\python27\lib;
在 UNIX 系統，典型的 PYTHONPATH 如下：
set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python
命名空間和作用域
變量是擁有匹配對象的名字（標識符）。命名空間是一個包含了變量名稱們（鍵）和它們各自相應的對象們（值）的字典。
一個 Python 表達式可以訪問局部命名空間和全局命名空間裏的變量。如果一個局部變量和一個全局變量重名，則局部變量會覆蓋全局變量。
每個函數都有自己的命名空間。類的方法的作用域規則和通常函數的一樣。
Python 會智能地猜測一個變量是局部的還是全局的，它假設任何在函數內賦值的變量都是局部的。
因此，如果要給函數內的全局變量賦值，必須使用 global 語句。
global VarName 的表達式會告訴 Python， VarName 是一個全局變量，這樣 Python 就不會在局部命名空間裏尋找這個變量了。
例如，我們在全局命名空間裏定義一個變量 Money。我們再在函數內給變量 Money 賦值，然後 Python 會假定 Money 是一個局部變量。然而，我們並沒有在訪問前聲明一個局部變量 Money，結果就是會出現一個 UnboundLocalError 的錯誤。取消 global 語句的註釋就能解決這個問題。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

Money = 2000
def AddMoney():
   # 想改正代碼就取消以下注釋:
   # global Money
   Money = Money + 1

print Money
AddMoney()
print Money

dir()函數

dir() 函數一個排好序的字符串列表，內容是一個模塊裏定義過的名字。
返回的列表容納了在一個模塊裏定義的所有模塊，變量和函數。如下一個簡單的實例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 導入內置math模塊
import math

content = dir(math)

print content;
以上實例輸出結果：
['__doc__', '__file__', '__name__', 'acos', 'asin', 'atan', 
'atan2', 'ceil', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'exp', 
'fabs', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'hypot', 'ldexp', 'log',
'log10', 'modf', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 
'sqrt', 'tan', 'tanh']

在這裏，特殊字符串變量name指向模塊的名字，file指向該模塊的導入文件名。

globals() 和 locals() 函數

根據調用地方的不同，globals() 和 locals() 函數可被用來返回全局和局部命名空間裏的名字。
如果在函數內部調用 locals()，返回的是所有能在該函數裏訪問的命名。
如果在函數內部調用 globals()，返回的是所有在該函數裏能訪問的全局名字。
兩個函數的返回類型都是字典。所以名字們能用 keys() 函數摘取。

reload() 函數

當一個模塊被導入到一個腳本，模塊頂層部分的代碼只會被執行一次。
因此，如果你想重新執行模塊裏頂層部分的代碼，可以用 reload() 函數。該函數會重新導入之前導入過的模塊。語法如下：
reload(module_name)
在這裏，module_name要直接放模塊的名字，而不是一個字符串形式。比如想重載 hello 模塊，如下：
reload(hello)

Python中的包

包是一個分層次的文件目錄結構，它定義了一個由模塊及子包，和子包下的子包等組成的 Python 的應用環境。
簡單來說，包就是文件夾，但該文件夾下必須存在 init.py 文件, 該文件的內容可以爲空。int.py用於標識當前文件夾是一個包。
考慮一個在 package_runoob 目錄下的 runoob1.py、runoob2.py、init.py 文件，test.py 爲測試調用包的代碼，目錄結構如下：

test.py
package_runoob
|-- __init__.py
|-- runoob1.py
|-- runoob2.py 源代碼如下：
package_runoob/runoob1.py

源代碼如下：
package_runoob/runoob1.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

def runoob1():
   print "I'm in runoob1"

package_runoob/runoob2.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

def runoob2():
   print "I'm in runoob2"
現在，在 package_runoob 目錄下創建 __init__.py：

package_runoob/init.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

if __name__ == '__main__':
    print '作爲主程序運行'
else:
    print 'package_runoob 初始化'

然後我們在 package_runoob 同級目錄下創建 test.py 來調用 package_runoob 包
test.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 導入 Phone 包
from package_runoob.runoob1 import runoob1
from package_runoob.runoob2 import runoob2

runoob1()
runoob2()
以上實例輸出結果：
package_runoob 初始化
I'm in runoob1
I'm in runoob2

Python學習05-函數和模塊總結

Python 函數

定義一個函數

函數調用

參數傳遞

python 傳不可變對象實例

傳可變對象實例

參數

必備參數

關鍵字參數

缺省參數

不定長參數

匿名函數

return 語句

變量作用域

全局變量和局部變量

Python 模塊

import 語句

From…import 語句

From…import* 語句

搜索路徑

PYTHONPATH 變量

dir()函數

globals() 和 locals() 函數

reload() 函數

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