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Python 学习日志第四篇(912)

Python 学习日志第四篇(912)

作者: Qin0821 | 来源:发表于2018-08-03 19:08 被阅读0次

函数

函数是一大块可重用的代码。它是有名称的代码块,接受输入、提供输出并可存储在文件中供以后使用。

给函数名赋值

>>> dir = 3
>>> dir
3
>>> dir()
Traceback (most recent call last):
    File "<pyshell#28>", line 1, in <module> dir()
TypeError: 'int' object is not callable

这里让dir 指向了数字3, 导致你再也无法访问dir原来指向的函数!要恢复原样,需要重启Python。

定义函数

与变量名一样,函数名也只能包含字母、数字和下划线_,而且不能以数字打头。

下面是一个计算圆面积的函数:

# area.py
import math


def area(radius):
    """
    Return the area of a circle
    with the given radius.
    For example:
    >>> area(5.5)
    95.03317777109125
    """
    return math.pi * radius ** 2

一种格式约定

Python文档字符串通常遵循一种标准的格式约定:用三引号标识文档字符串的开始和结束位置;第1行是函数的简要描述;接下来是详情和示例。

文档字符串的其他好处

与内置函数一样,你也可轻松地查看自己编写的函数的文档字符串,如下所示:

>>> print(area.__doc__)
Returns the area of a circle with the given radius.
For example:
>>> area(5.5)
95.03317777109125

当在IDLE编辑器中调用area时,IDLE将自动读取该函数的文档字符串,并将其作为工具提示显示出来。
Python还有一个很有用的工具——doctest,可用于自动运行文档字符串中的Python示例代码。

函数的组成部分

属于说明

除了返回值外,函数以其他任何方式所做的修改都被称为副作用(side effect);打印到屏幕、写入文件和下载网页都属于副作用。
有一种名为函数式编程的编程风格,其特征是几乎消除了副作用。在函数式编程中,你只能通过返回值来完成修改。
使用正确的情况下,函数式编程是非常优雅而又强大的程序编写方式。

变量的作用域

全局变量

要访问全局变量,必须使用关键字global:

name = 'Jack'
def say_hello():
  print('Hello' + name + '!')
def change_name(new_name):
  global name
  name = new_name
>>> say_hello()
Hello Jack!
>>> say_hello()
Hello Piper!

使用main函数

其他语言中的main函数

使用main函数的做法非常普遍,有些编程语言(最著名的是C、C++和Java),还要求必须使用main函数。但在Python中,main只是一种约定,完全是可选的。

使用main函数的优点是,可更轻松地反复运行程序,还可传递输入值。

函数的参数

按引用传递

向函数传递参数时,Python采用按引用传递的方式。这意味着当你传递参数时,函数将使用新变量名来引用原始值。例如:

def add(a, b):
    return a + b
>>> x, y = 3, 4
>>> add(x, y)
7

在第一行设置x和y后,x、y将分别指向3和4.当调用add(x, y)时,Python创建两个新变量——a 和 b,它们分别指向x和y的值。并没有复制实参的值,而是给它们指定新名称,而函数将使这些新名称来引用它们。
将a和b相加后,函数返回,而a和b被自动删除。在整个函数调用过程中,x和y为未受影响。

按值传递

有些编程语言(如C++)可按值传递参数。按置传递参数时,将创建其拷贝,并将该拷贝传递给函数。如果传递的值很大,复制可能消耗大量时间和内存。Python不支持按值传递。

一个重要示例

按引用传递简单而高效,但是有些事它做不了。例如:

def set1(x):
    x = 1

函数set1想将传入的变量的值设置为1

>>> m = 5
>>> set1(m)
>>> m
5

m的值根本没变。为帮助理解,将这个示例分解成下面几步:

  1. 将5赋给m。
  2. 调用set1(m): 将m的值赋给x,这样m和x都指向5。
  3. 将1赋给x。
  4. 函数set1结束后,x被删除。
    在函数set1中,根本不能访问变量m。

默认值

同Kotlin

关键字参数

在Python中,另一种很有用的参数指定方式是使用关键字。例如:

def shop(where = 'store', 
                what = 'pasta',
                howmuch = '10 pounds'):
print('I want you to go to the', where)
print('and buy', howmuch, 'of', what + '.')

使用关键字参数的函数式:

>>> shop()
I want you to go to the store and buy 10 pounds of pasta.
>>> shop(howmuch = 'a ton', what = 'towels', where = 'bakery')
I want you to go to the bakery and buy a ton of towels.

关键字参数有两大好处:

  1. 清晰地指出了参数值,提高了程序的可读性;
  2. 关键字参数的顺序无关紧要。

模块

模块是一系列相关的函数和变量。

创建Pyton模块

要创建模块,可创建一个.py文件,在其中包含用于完成任务的函数。
例如,下面是一个在屏幕上打印形状的模块:

# shapes.py
"""
A collection of functions for printing basic shapes.
"""
CHAR = '*'


def rectangle(height, width):
    """ Prints a rectangle """
    for row in range(height):
        for col in range(width):
            print(CHAR, end='')
        print()


def square(side):
    """ Prints a square """
    rectangle(side, side)


def triangle(height):
    """ Prints a right triangle. """
    for row in range(height):
        for col in range(1, row + 2):
            print(CHAR, end=' ')
        print()

模块与常规Python程序之间唯一的差别是用途不同:模块是一个由函数组成的工具箱,用于编写其他程序。因此,模块通常没有main()函数。

要使用模块,只需导入它即可。例如:

>>> import shapes
>>> dir(shapes)
['CHAR', '__builtins__',...,'triangle']
>>> print(shapes.__doc__)
A collection of functions for printing basic shapes.
>>> shapes.CHAR
'*'

还可以导入模块的所有内容:

>>> from shapes import *
>>> rectangle(3, 8)
********
********
********

名称空间

对于模块,很有用的一点是它们形成名称空间。名称空间基本上就是一组独特的变量名和函数名。要让模块中的名称在模块外面可见,你必须使用import语句。
import *容易导致名称冲突,尽量减少这样的使用。

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