十四 函数进阶

1 命名空间

在这里我们首先回忆一下python代码运行的时候遇到函数是怎么做的。
从python解释器开始执行之后，就在内存中开辟了一个空间
每当遇到一个变量的时候，就把变量名和值之间的对应关系记录下来。
但是当遇到函数定义的时候解释器只是象征性的将函数名读入内存，表示知道这个函数的存在了，至于函数内部的变量和逻辑解释器根本不关心。
等执行到函数调用的时候，python解释器会再开辟一块内存来存储这个函数里的内容，这个时候，才关注函数里面有哪些变量，而函数中的变量会存储在新开辟出来的内存中。函数中的变量只能在函数的内部使用，并且会随着函数执行完毕，这块内存中的所有内容也会被清空。
我们给这个“存放名字与值的关系”的空间起了一个名字——叫做命名空间
代码在运行伊始，创建的存储“变量名与值的关系”的空间叫做全局命名空间，在函数的运行中开辟的临时的空间叫做局部命名空间

1.1 命名空间一共分为三种：

1、 全局命名空间

是在程序从上到下被执行的过程中依次加载进去。
放置了我们设置的所有变量名和函数名

2、局部命名空间

函数内部定义的名字
当调用函数的时候才会产生名称空间，随着函数的调用结束，这个命名空间消失。

3、内置命名空间

存放了python解释器为我们提供的名字：input,print,str,list,tuple...它们都是我们熟悉的，拿过来就可以用的方法。

1.2 命名空间之间的加载与取值顺序

1、加载

加载顺序：内置命名空间(程序运行前加载)->全局命名空间(程序运行中：从上到下加载)->局部命名空间(程序运行中：调用时才加载)

2、 取值

在局部调用：局部命名空间->全局命名空间->内置命名空间
在全局调用：全局命名空间->内置命名空间

2 作用域

作用域就是作用范围，按照生效范围可以分为全局作用域和局部作用域。
全局作用域：包含内置名称空间、全局名称空间，在整个文件的任意位置都能被引用、全局有效
局部作用域：局部名称空间，只能在局部范围内生效
对于不可变数据类型，在局部只能查看作用域中的变量，但是不能修改，如果想修改需要在程序一开始添加global声明。如果在一个局部（函数）内声明了一个global变量，那么这个变量在局部的所有操作将对全局的变量有效。

a = 1
def func():
    global a
    a += 1
func()
print(a)

2.1 globals和locals方法

def func():
    a = 12
    b = 20
    print(locals())
    print(globals())

func()
{'a': 12, 'b': 20}
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__pac………………}

3 函数的嵌套和作用域链

3.1 函数的嵌套调用

def max2(x,y):
    m  = x if x>y else y
    return m
def max4(a,b,c,d):
    res1 = max2(a,b)
    res2 = max2(res1,c)
    res3 = max2(res2,d)
    return res3
print(max4(23,-7,31,11))

3.2 函数的作用域链

def f1():
    a = 1
    def f2():
        print(a)
    f2()
f1()

3.3 nonlocal关键字

1.外部必须有这个变量

2.在内部函数声明nonlocal变量之前不能再出现同名变量

3.内部修改这个变量如果想在外部有这个变量的第一层函数中生效

def f1():
    a = 1
    def f2():
        nonlocal a
        a = 2
    f2()
    print('a in f1 : ',a)
f1()

4 函数名的本质

函数名本质上就是函数的内存地址

1. 可以被引用

def func():
    print('in func')
f = func
print(f)

2. 可以被当作容器类型的元素

def f1():
    print('f1')
def f2():
    print('f2')
def f3():
    print('f3')
l = [f1,f2,f3]
d = {'f1':f1,'f2':f2,'f3':f3}
#调用
l[0]()
d['f2']()

3. 可以当作函数的参数和返回值

就当普通变量用