菜鸟Python笔记-基础篇06：函数(二)

一、局部变量

<1>什么是局部变量

如下图所示:

局部变量

<2>小总结

• 局部变量，就是在函数内部定义的变量
• 其作用范围是这个函数内部，即只能在这个函数中使用，在函数的外部是不能使用的
• 因为其作用范围只是在自己的函数内部，所以不同的函数可以定义相同名字的局部变量
• 局部变量的作用，为了临时保存数据需要在函数中定义变量来进行存储
• 当函数调用时，局部变量被创建，当函数调用完成后这个变量就不能够使用了

二、全局变量

<1>什么是全局变量

如果一个变量，既能在一个函数中使用，也能在其他的函数中使用，这样的变量就是全局变量。

demo:

# 定义全局变量
a = 100

def test1():
    print(a)  # 虽然没有定义变量a但是依然可以获取其数据

def test2():
    print(a)  # 虽然没有定义变量a但是依然可以获取其数据

# 调用函数
test1()
test2()

运行结果:

100
100

总结:

• 在函数外边定义的变量叫做全局变量
• 全局变量能够在所有的函数中进行访问

<2>全局变量和局部变量名字相同问题

看如下代码:

image

总结:

• 当函数内出现局部变量和全局变量相同名字时，函数内部中的 变量名 = 数据 此时理解为定义了一个局部变量，而不是修改全局变量的值

<3>修改全局变量

函数中进行使用时可否进行修改呢？
代码如下:

image

总结:

• 如果在函数中出现global 全局变量的名字 那么这个函数中即使出现和全局变量名相同的变量名 = 数据 也理解为对全局变量进行修改，而不是定义局部变量

• 如果在一个函数中需要对多个全局变量进行修改，那么可以使用

  # 可以使用一次global对多个全局变量进行声明
       global a, b
       # 还可以用多次global声明都是可以的
       # global a
       # global b
  

三、多函数程序的基本使用流程

一般在实际开发过程中，一个程序往往由多个函数组成，并且多个函数共享某些数据，这种场景是经常出现的，因此下面来总结下，多个函数中共享数据的几种方式。

1. 使用全局变量

g_num = 0

def test1():
    global g_num
    # 将处理结果存储到全局变量g_num中.....
    g_num = 100

def test2():
    # 通过获取全局变量g_num的值, 从而获取test1函数处理之后的结果
    print(g_num)

# 1. 先调用test1得到数据并且存到全局变量中
test1()

# 2. 再调用test2，处理test1函数执行之后的这个值
test2()

2. 使用函数的返回值、参数

def test1():
     # 通过return将一个数据结果返回
     return 50

def test2(num):
    # 通过形参的方式保存传递过来的数据，就可以处理了
    print(num)

# 1. 先调用test1得到数据并且存到变量result中
result = test1()

# 2. 调用test2时，将result的值传递到test2中，从而让这个函数对其进行处理
test2(result)

3. 函数嵌套调用

def test1():
    # 通过return将一个数据结果返回
    return 20

def test2():
    # 1. 先调用test1并且把结果返回来
    result = test1()
    # 2. 对result进行处理
    print(result)

# 调用test2时，完成所有的处理
test2()

四、函数返回值(二)

在python中我们怎样返回多个值？

<1> 多个return?

def create_nums():
    print("---1---")
    return 1  # 函数中下面的代码不会被执行，因为return除了能够将数据返回之外，还有一个隐藏的功能：结束函数
    print("---2---")
    return 2
    print("---3---")

总结:

• 一个函数中可以有多个return语句，但是只要有一个return语句被执行到，那么这个函数就会结束了，因此后面的return没有什么用处

• 如果程序设计为如下，是可以的因为不同的场景下执行不同的return

  def create_nums(num):
        print("---1---")
        if num == 100:
            print("---2---")
            return num+1  # 函数中下面的代码不会被执行，因为return除了能够将数据返回之外，还有一个隐藏的功能：结束函数
        else:
            print("---3---")
            return num+2
        print("---4---")
  
    result1 = create_nums(100)
    print(result1)  # 打印101
    result2 = create_nums(200)
    print(result2)  # 打印202
  

<2> 一个函数返回多个数据的方式

def divid(a, b):
    shang = a//b
    yushu = a%b 
    return shang, yushu  #默认是元组

result = divid(5, 2)
print(result)  # 输出(2, 1)

总结:

• return后面可以是元组，列表、字典等，只要是能够存储多个数据的类型，就可以一次性返回多个数据

  def function():
      # return [1, 2, 3]
      # return (1, 2, 3)
      return {"num1": 1, "num2": 2, "num3": 3}
  

• 如果return后面有多个数据，那么默认是元组

  In [1]: a = 1, 2
  In [2]: a
  Out[2]: (1, 2)
  
  In [3]:
  In [3]: b = (1, 2)
  In [4]: b
  Out[4]: (1, 2)
  
  In [5]:
  

五、函数参数(二)

<1>. 缺省参数

调用函数时，缺省参数的值如果没有传入，则取默认值。
下例会打印默认的age，如果age没有被传入：

def printinfo(name, age=35):
    # 打印任何传入的字符串
    print("name: %s" % name)
    print("age %d" % age)

# 调用printinfo函数
printinfo(name="miki")  # 在函数执行过程中 age去默认值35
printinfo(age=9 ,name="miki")

以上实例输出结果：

name: miki
age: 35
name: miki
age: 9

总结

• 在形参中默认有值的参数，称之为缺省参数

• 注意：带有默认值的参数一定要位于参数列表的最后面，否则会报错

  >>> def printinfo(name, age=35, sex):
  ...     print name
  ...
  File "<stdin>", line 1
  SyntaxError: non-default argument follows default argument
  

<2>. 不定长参数

有时可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数, 这些参数叫做不定长参数，声明时不会命名。
基本语法如下：

def functionname([formal_args,] *args, **kwargs):
    """函数_文档字符串"""
    function_suite
    return [expression]

注意：

• 加了星号（*）的变量args会存放所有未命名的变量参数，args为元组
• 而加**的变量kwargs会存放命名参数，即形如key=value的参数， kwargs为字典

>>> def fun(a, b, *args, **kwargs):
...     """可变参数演示示例"""
...     print("a =%d" % a)
...     print("b =%d" % b)
...     print("args:")
...     print(args)
...     print("kwargs: ")
...     for key, value in kwargs.items():
...         print("key=%s" % value)
...
>>> fun(1, 2, 3, 4, 5, m=6, n=7, p=8)  # 注意传递的参数对应
a = 1
b = 2
args:
(3, 4, 5)
kwargs: 
p = 8
m = 6
n = 7
>>>
>>>
>>>
>>> c = (3, 4, 5)
>>> d = {"m":6, "n":7, "p":8}
>>> fun(1, 2, *c, **d)    # 注意元组与字典的传参方式
a = 1
b = 2
args:
(3, 4, 5)
kwargs: 
p = 8
m = 6
n = 7
>>>
>>>
>>>
>>> fun(1, 2, c, d) # 注意不加星号与上面的区别
a = 1
b = 2
args:
((3, 4, 5), {'p': 8, 'm': 6, 'n': 7})
kwargs:
>>>
>>>

<3>. 缺省参数在*args后面

def sum_nums_3(a, *args, b=22, c=33, **kwargs):
    print(a)
    print(b)
    print(c)
    print(args)
    print(kwargs)

sum_nums_3(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, b=1, c=2, mm=800, nn=900)

说明：

• 如果很多个值都是不定长参数，那么这种情况下，可以将缺省参数放到 *args的后面， 但如果有**kwargs的话，**kwargs必须是最后的

六、拆包、交换变量的值

<1> 对返回的数据直接拆包

def get_my_info():
    high = 178
    weight = 100
    age = 18
    return high, weight, age


# result = get_my_info()
# print(result)

my_high, my_weight, my_age = get_my_info()
print(my_high)
print(my_weight)
print(my_age)

总结：

• 拆包时要注意，需要拆的数据的个数要与变量的个数相同，否则程序会异常

• 除了对元组拆包之外，还可以对列表、字典等拆包

  In [17]: a, b = (11, 22)
  In [18]: a
  Out[18]: 11
  In [19]: b
  Out[19]: 22
  
  In [20]: a, b = [11, 22]
  In [21]: a
  Out[21]: 11
  In [22]: b
  Out[22]: 22
  
  In [23]: a, b = {"m":11, "n":22}  # 取出来的是key，而不是键值对
  In [24]: a
  Out[24]: 'm'
  In [25]: b
  Out[25]: 'n'
  

<2> 交换2个变量的值

# 第1种方式
# a = 4
# b = 5
# c = 0
#
# c = a
# a = b
# b = c
#
# print(a)
# print(b)

# 第2种方式
# a = 4
# b = 5
# a = a+b  # a=9, b=5
# b = a-b  # a=9, b=4
# a = a-b  # a=5, b=4
# print(a)
# print(b)

# 第3种方式
a, b = 4, 5
a, b = b, a

print(a)
print(b)

七、引用(一)

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示。

>>> a = 1
>>> b = a
>>> id(a) 
13033816
>>> id(b)   # 注意两个变量的id值相同
13033816
>>> a = 2
>>> id(a)   # 注意a的id值已经变了
13033792
>>> id(b)   # b的id值依旧
13033816

>>> a = [1, 2]
>>> b = a
>>> id(a)
139935018544808
>>> id(b)
139935018544808
>>> a.append(3)
>>> a
[1, 2, 3]
>>> id(a)
139935018544808
>>> id(b)       # 注意a与b始终指向同一个地址
139935018544808

引用

总结：

• 之前为了更好的理解变量，咱们可以把a=100理解为变量a中存放了100，事实上变量a存储是100的引用（可理解为在内存中的一个编号）

八、可变、不可变类型

可变、不可变类型

总结：

• 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
• 可变类型有： 列表、字典、集合
• 不可变类型有： 数字、字符串、元组

九、引用(二)

引用当做实参

• 可变类型与不可变类型的变量分别作为函数参数时，会有什么不同吗？

• Python有没有类似C语言中的指针传参呢？

  def test1(b):  # 变量b一定是一个局部变量，就看它指向的是谁？可变还是不可变
      b += b  # += 是直接对b指向的空间进行修改,而不是让b指向一个新的
      # b = b+b  # xx = xx+yyy 先把=号右边的结果计算出来,然后让b指向这个新的地方,不管原来b指向谁
                  # 现在b一定指向这个新的地方
  
  # a = [11, 22]
  a = 100
  test1(a)
  print(a)
  

总结：

• Python中函数参数是引用传递（注意不是值传递）
• 对于不可变类型，因变量不能修改，所以运算不会影响到变量自身
• 而对于可变类型来说，函数体中的运算有可能会更改传入的参数变量

十、函数使用注意事项

1. 自定义函数

无参数、无返回值

def 函数名():
    语句

无参数、有返回值

def 函数名():
    语句
    return 需要返回的数值

注意:

• 一个函数到底有没有返回值，就看有没有return，因为只有return才可以返回数据
• 在开发中往往根据需求来设计函数需不需要返回值
• 函数中，可以有多个return语句，但是只要执行到一个return语句，那么就意味着这个函数的调用完成

有参数、无返回值

def 函数名(形参列表):
    语句

注意：

• 在调用函数时，如果需要把一些数据一起传递过去，被调用函数就需要用参数来接收
• 参数列表中变量的个数根据实际传递的数据的多少来确定

有参数、有返回值

def 函数名(形参列表):
    语句
    return 需要返回的数值

函数名不能重复

image

注意：

• 如果在同一个程序中出现了多个相同函数名的函数，那么在调用函数时就会出现问题，所以要避免名字相同
• 还有一点，不仅要避免函数名之间不能相同，还要避免 变量名和函数名相同的，否则都会出现问题

2. 调用函数

调用的方式为：

函数名([实参列表])

调用时，到底写不写实参

• 如果调用的函数 在定义时有形参，那么在调用的时候就应该传递参数

调用时，实参的个数和先后顺序应该和定义函数中要求的一致
如果调用的函数有返回值，那么就可以用一个变量来进行保存这个值

3. 作用域

在一个函数中定义的变量，只能在本函数中用(局部变量)

作用域

在函数外定义的变量，可以在所有的函数中使用(全局变量)