python011-函数2

变量作用域

变量作用域指的是变量生效的范围，主要分为两类：==局部变量==和==全局变量==。

• 局部变量

所谓局部变量是定义在函数体内部的变量，即只在函数体内部生效。

def testA():
    a = 100

    print(a)


testA()  # 100
print(a)  # 报错：name 'a' is not defined

变量a是定义在testA函数内部的变量，在函数外部访问则立即报错。

局部变量的作用：在函数体内部，临时保存数据，即当函数调用完成后，则销毁局部变量。

• 全局变量

所谓全局变量，指的是在函数体内、外都能生效的变量。

思考：如果有一个数据，在函数A和函数B中都要使用，该怎么办？

答：将这个数据存储在一个全局变量里面。

# B函数想要a的取值是200
a = 100

print(a)


def testA():
    print(a)


def testB():
    # a = 200  # 如果直接修改a=200，此时的a是全局a还是局部a？ -- 得到结论：这个a是局部变量
    # # 因为在全局位置(B函数调用后)打印a得到的不是200而是100
    # print(a)

    # 想要修改全局变量a，值是200
    global a  # 声明a为全局变量
    a = 200
    print(a)


testA()
testB()

print(a)

总结：
1. 如果在函数里面直接把变量a=200赋值，此时的a不是全局变量的修改，而是相当于在函数内部声明了一个新的局部变量
2. 函数体内部修改全局变量： 先global声明a为全局变量，然后再变量重新赋值
思考：testB函数需求修改变量a的值为200，如何修改程序？

a = 100


def testA():
    print(a)


def testB():
    a = 200
    print(a)


testA()  # 100
testB()  # 200
print(f'全局变量a = {a}')  # 全局变量a = 100

思考：在testB函数内部的a = 200中的变量a是在修改全局变量a吗？

答：不是。观察上述代码发现，15行得到a的数据是100，仍然是定义全局变量a时候的值，而没有返回

testB函数内部的200。综上：testB函数内部的a = 200是定义了一个局部变量。

思考：如何在函数体内部修改全局变量？

# B函数想要a的取值是200
a = 100

print(a)


def testA():
    print(a)


def testB():
    # a = 200  # 如果直接修改a=200，此时的a是全局a还是局部a？ -- 得到结论：这个a是局部变量
    # # 因为在全局位置(B函数调用后)打印a得到的不是200而是100
    # print(a)

    # 想要修改全局变量a，值是200
    global a  # 声明a为全局变量
    a = 200
    print(a)
testA()
testB()
print(a)

总结：
1. 如果在函数里面直接把变量a=200赋值，此时的a不是全局变量的修改，而是相当于在函数内部声明了一个新的局部变量
2. 函数体内部修改全局变量： 先global声明a为全局变量，然后再变量重新赋值

多函数程序执行流程

一般在实际开发过程中，一个程序往往由多个函数（后面知识中会讲解类）组成，并且多个函数共享某些数据，如下所示：

• 共用全局变量

# 1. 定义全局变量
glo_num = 0
def test1():
    global glo_num
    # 修改全局变量
    glo_num = 100
def test2():
    # 调用test1函数中修改后的全局变量
    print(glo_num)
# 2. 调用test1函数，执行函数内部代码：声明和修改全局变量
test1()
# 3. 调用test2函数，执行函数内部代码：打印
test2()  # 100

• 返回值作为参数传递

def test1():
    return 50


def test2(num):
    print(num)


# 1. 保存函数test1的返回值
result = test1()


# 2.将函数返回值所在变量作为参数传递到test2函数
test2(result)  # 50

函数的返回值

思考：如果一个函数如些两个return (如下所示)，程序如何执行？

def return_num():
    return 1
    return 2
result = return_num()
print(result)  # 1

答：只执行了第一个return，原因是因为return可以退出当前函数，导致return下方的代码不执行。

思考：如果一个函数要有多个返回值，该如何书写代码？

def return_num():
    return 1, 2


result = return_num()
print(result)  # (1, 2)

注意：

1. return a, b写法，返回多个数据的时候，默认是元组类型。
2. return后面可以连接列表、元组或字典，以返回多个值。

函数的参数

• 1 位置参数

位置参数：调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数。

def user_info(name, age, gender):
    print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')
user_info('TOM', 20, '男')

注意：传递和定义参数的顺序及个数必须一致。

• 2关键字参数

函数调用，通过键=值形式加以指定。可以让函数更加清晰、容易使用，同时也清除了参数的顺序需求。

def user_info(name, age, gender):
    print(f'您的姓名是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')

# 调用函数传参
user_info('ROSE', age=20, gender='女')
user_info('小明', gender='男', age=18)  # 关键字参数之间不分先后顺序
# 位置参数必须写在关键字参数的前面
# user_info(age=20, gender='男', 'TOM')

注意：函数调用时，如果有位置参数时，位置参数必须在关键字参数的前面，但关键字参数之间不存在先后顺序。

• 3.缺省参数

缺省参数也叫默认参数，用于定义函数，为参数提供默认值，调用函数时可不传该默认参数的值（注意：所有位置参数必须出现在默认参数前，包括函数定义和调用）。

def user_info(name, age, gender='男'):
    print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')


user_info('TOM', 20)
user_info('Rose', 18, '女')

注意：函数调用时，如果为缺省参数传值则修改默认参数值；否则使用这个默认值。

• 4.不定长参数

不定长参数也叫可变参数。用于不确定调用的时候会传递多少个参数(不传参也可以)的场景。此时，可用包裹(packing)位置参数，或者包裹关键字参数，来进行参数传递，会显得非常方便。

• 1.包裹位置传递

def user_info(*args):
    print(args)
# ('TOM',)
user_info('TOM')
# ('TOM', 18)
user_info('TOM', 18,28)

注意：传进的所有参数都会被args变量收集，它会根据传进参数的位置合并为一个元组(tuple)，args是元组类型，这就是包裹位置传递。

• 2. 包裹关键字传递

def user_info(**kwargs):
    print(kwargs)

# {'name': 'TOM', 'age': 18, 'id': 110}
user_info(name='TOM', age=18, id=110)

综上：无论是包裹位置传递还是包裹关键字传递，都是一个组包的过程。

拆包和交换变量值

• 1 拆包

• 1-1 拆包-元组

def return_num():
    return 100, 200
num1, num2 = return_num()
print(num1)  # 100
print(num2)  # 200

1-2.拆包-字典

dict1 = {'name': 'TOM', 'age': 18}
a, b = dict1

# 对字典进行拆包，取出来的是字典的key
print(a)  # name
print(b)  # age

print(dict1[a])  # TOM
print(dict1[b])  # 18

交换变量值

需求：有变量a = 10和b = 20，交换两个变量的值。

方法一
借助第三变量存储数据。

# 1. 定义中间变量
c = 0
# 2. 将a的数据存储到c
c = a
# 3. 将b的数据20赋值到a，此时a = 20
a = b
# 4. 将之前c的数据10赋值到b，此时b = 10
b = c
print(a)  # 20
print(b)  # 10

方法二

a, b = 1, 2
a, b = b, a
print(a)  # 2
print(b)  # 1

引用

在python中，值是靠引用来传递来的。
我们可以用id()来判断两个变量是否为同一个值的引用。 我们可以将id值理解为那块内存的地址标识。

• int 类型

# 1. int类型
a = 1
b = a
print(b)  # 1
print(id(a))  # 140708464157520
print(id(b))  # 140708464157520
a = 2
print(b)  # 1,说明int类型为不可变类型 
print(id(a))  # 140708464157552，此时得到是的数据2的内存地址
print(id(b))  # 140708464157520

• 2. 列表

aa = [10, 20]
bb = aa

print(id(aa))  # 2325297783432
print(id(bb))  # 2325297783432


aa.append(30)
print(bb)  # [10, 20, 30], 列表为可变类型

print(id(aa))  # 2325297783432
print(id(bb))  # 2325297783432

2 引用当做实参

1. 定义函数： 有形参
   1.1 访问打印形参看是否有数据
   1.2 访问形参的id
   1.3 改变形参的数据，查看这个形参并打印id，看id值是否相同
2. 调用函数 -- 把可变和不可变两种类型依次当做实参传入

def test1(a):
    print(a)
    print(id(a))

    a += a
    print(a)
    print(id(a))


b = 100
test1(b)


c = [11, 22]
test1(c)

image.png

可变和不可变类型

所谓可变类型与不可变类型是指：数据能够直接进行修改，如果能直接修改那么就是可变，否则是不可变.

• 可变类型
  • 列表
  • 字典
  • 集合
• 不可变类型
  • 整型
  • 浮点型
  • 字符串
  • 元组