函数基础

一 引子

一 为何要用函数之不用函数的问题

#1、代码的组织结构不清晰,可读性差
#2、遇到重复的功能只能重复编写实现代码,代码冗余
#3、功能需要扩展时,需要找出所有实现该功能的地方修改之,无法统一管理且维护难度极大 

二 函数是什么

针对一中的问题,想象生活中的例子,修理工需要实现准备好工具箱里面放好锤子,扳手,钳子等工具,然后遇到锤钉子的场景,
拿来锤子用就可以,而无需临时再制造一把锤子。 修理工
===>程序员 具备某一功能的工具===>函数 要想使用工具,需要事先准备好,然后拿来就用且可以重复使用 要想用函数,需要先定义,再使用

三 函数分类

#1、内置函数
为了方便我们的开发,针对一些简单的功能,python解释器已经为我们定义好了的函数即内置函数。
对于内置函数,我们可以拿来就用而无需事先定义,如len(),sum(),max() ps:我们将会在最后详细介绍常用的内置函数。
#2、自定义函数 很明显内置函数所能提供的功能是有限的,这就需要我们自己根据需求,事先定制好我们自己的函数来实现某种功能,
以后,在遇到应用场景时,调用自定义的函数即可。例如

二 定义函数

一 如何自定义函数? 

#语法
def 函数名(参数1,参数2,参数3,...):
    '''注释'''
    函数体
    return 返回的值

#函数名要能反映其意义
#一个检验 用户名和密码是否正确的自定义函数
def auth(user:str,password:str)->int:
    '''
    auth function
    :param user: 用户名
    :param password: 密码
    :return: 认证结果
    '''
    if user == 'egon' and password == '123':
        return 1
# print(auth.__annotations__) #{'user': <class 'str'>, 'password': <class 'str'>, 'return': <class 'int'>}

user=input('用户名>>: ').strip()
pwd=input('密码>>: ').strip()
res=auth(user,pwd)
print(res)

#输出:用户名>>: egon
#      密码>>: 123
#      1

#输出:用户名>>: 23212232
#      密码>>: 45
#      None
View Code

二 函数使用的原则:先定义,再调用

#函数即“变量”,“变量”必须先定义后引用。未定义而直接引用函数,就相当于在引用一个不存在的变量名
#测试一
def foo():
    print('from foo')
    bar()
foo() #报错,为什么?我就问你,上面的自定义函数中 bar() 是什么?这个不是内置的 ,自己也没有定义,肯定报错

#测试二
def bar():
    print('from bar')
def foo():
    print('from foo')
    bar()
foo() #正常,首先定义bar()函数 ,再在定义foo()函数的时候调用它,没毛病
#输出: from foo
#       from bar

# 测试三
def foo():
    print('from foo')
    bar()

def bar():
    print('from bar')
foo()  # 会报错吗?    不会!!!!!

#结论:函数的使用,必须遵循原则:先定义,后调用
#我们在使用函数时,一定要明确地区分定义阶段和调用阶段

#定义阶段
def foo():
    print('from foo')
    bar()
def bar():
    print('from bar')
#调用阶段
foo()
View Code

三 函数在定义阶段都干了哪些事?

#只检测语法,不执行代码
也就说,语法错误在函数定义阶段就会检测出来,而代码的逻辑错误只有在执行时才会知道

四 定义函数的三种形式 

#1、无参:应用场景仅仅只是执行一些操作,比如与用户交互,打印
#2、有参:需要根据外部传进来的参数,才能执行相应的逻辑,比如统计长度,求最大值最小值
#3、空函数:设计代码结构
#定义阶段
def tell_tag(tag,n): #有参数
    print(tag*n)

def tell_msg(): #无参数
    print('hello world')

tell_tag(2,9)
#输出:18

tell_tag('*',12)
#输出:************

tell_msg()
#输出:hello world

#结论:
#1、定义时无参,意味着调用时也无需传入参数
#2、定义时有参,意味着调用时则必须传入参数
无参 有参
def auth(user,password):                             
    '''                                                           
    auth function                                                 
    :param user: 用户名                                              
    :param password: 密码                                           
    :return: 认证结果                                                 
    '''                                                           
    pass                                                          
                                                                  
def get(filename):                                                
    '''                                                           
    :param filename:                                              
    :return:                                                      
    '''                                                           
    pass                                                          
                                                                  
def put(filename):                                                
    '''                                                           
    :param filename:                                              
    :return:                                                      
    '''                                                           
def ls(dirname):                                                  
    '''                                                           
    :param dirname:                                               
    :return:                                                      
    '''                                                           
    pass                                                          

#程序的体系结构立见           

空函数
空函数

三 调用函数

 一 调用函数

函数的调用:函数名加括号
1 先找到名字
2 根据名字调用代码

二 函数返回值

无return->None
return 1个值->返回1个值
return 逗号分隔多个值->元组
什么时候该有返回值?
    调用函数,经过一系列的操作,最后要拿到一个明确的结果,则必须要有返回值
    通常有参函数需要有返回值,输入参数,经过计算,得到一个最终的结果
什么时候不需要有返回值?
    调用函数,仅仅只是执行一系列的操作,最后不需要得到什么结果,则无需有返回值
    通常无参函数不需要有返回值

三 函数调用的三种形式

1 语句形式:foo()
2 表达式形式:3*len('hello')
3 当作另外一个函数的参数:range(len('hello'))

四 函数参数与局部变量

一  形参与实参

形参变量只有在被调用时才分配内存单元,在调用结束时,即刻释放所分配的内存单元。
因此,形参只在函数内部有效。
函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量
实参可以是常量、变量、表达式、函数等,无论实参是何种类型的量,在进行函数调用时,
它们都必须有确定的值,以便把这些值传送给形参。
因此应预先用赋值,输入等办法使参数获得确定值

  

二 位置参数  默认参数  关键参数   非固定参数

#位置参数:按照从左到右的顺序定义的参数
        #位置形参:必选参数
        #位置实参:按照位置给形参传值
def pr(a,b,c):
    '''
    :param a: 随便
    :param b: 随便
    :param c: 随便
    :return:
    '''
    print(a)
    print(b)
    print(c)
pr('','','')#参数传递必须与形参位置顺序一致
位置参数
#默认参数:形参在定义时就已经为其赋值
        #可以传值也可以不传值,经常需要变得参数定义成位置形参,变化较小的参数定义成默认参数(形参)
        #注意的问题:
                #1. 只在定义时赋值一次
                #2. 默认参数的定义应该在位置形参右面
                #3. 默认参数通常应该定义成不可变类型
#看下面代码
def stu_register(name, age, country, course):
    print("----注册学生信息------")
    print("姓名:", name)
    print("age:", age)
    print("国籍:", country)
    print("课程:", course)


#发现 country 这个参数 基本都 是"CN", 就像我们在网站上注册用户,像国籍这种信息,你不填写,默认就会是 中国
#  这就是通过默认参数实现的,把country变成默认参数非常简单

def stu_register(name,age,course,country="CN"):
    print("----注册学生信息------")
    print("姓名:", name)
    print("age:", age)
    print("国籍:", country)
    print("课程:", course)
    
stu_register("王山炮", 22,  "python_devops")
stu_register("张叫春", 21,  "linux")
stu_register("刘老根", 25,  "linux")

#这样,这个参数在调用时不指定,那默认就是CN,指定了的话,就用你指定的值
#另外,你可能注意到了,在把country变成默认参数后,我同时把它的位置移到了最后面,为什么呢?
默认参数
#关键参数:按照key=value的形式定义的实参
        #无需按照位置为形参传值
        #注意的问题:
                #1. 关键字实参必须在位置实参右面
                #2. 对同一个形参不能重复传值
def stu_register(name,age,course,country="CN"):
    print("----注册学生信息------")
    print("姓名:",name)
    print("age:",age)
    print("国籍:",country)
    print("课程:",course)
stu_register(age=22,name='alex',course="python",)  #这种情况可以不在乎顺序,反正已经根据形参变量名赋值了,不会出错
关键参数
#非固定参数:
        #指的是实参值的个数不固定
        #而实参有按位置和按关键字两种形式定义,针对这两种形式的可变长,形参对应有两种解决方案来完整地存放它们,分别是*args,**kwargs

#若你的函数在定义时不确定用户想传入多少个参数,就可以使用非固定参数
def stu_register(name, age, *args):  # *args 会把多传入的参数变成一个元组形式
    print(name, age, args)
stu_register("Alex", 22)
# 输出:Alex 22 ()                           后面这个()就是*args,只是因为没传值,所以为空

stu_register("Jack", 32, "CN", "Python")
# 输出:Jack 32 ('CN', 'Python')             后面多余的参数用元组的形式输出


#还可以有一个**kwargs
def stu_register(name,age,*args,**kwargs):  # **kwargs 会把多传入的参数变成一个dict形式
    print(name,age,args,kwargs)

stu_register("Alex", 22)
# 输出:Alex 22 () {}                        后面这个{}就是**kwargs,只是因为没传值,所以为空

stu_register("Jack", 32, "CN", "Python", sex="Male", province="ShanDong")
# 输出:Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}
非固定参数

 三  局部变量和全局变量

name = "Alex Li"

def change_name(name):
    print("before change:", name)
    name = "金角大王,一个有Tesla的男人"
    print("after change", name)


change_name(name)

print("在外面看看name改了么?", name)
局部变量和全局变量
全局与局部变量

在子程序中定义的变量称为局部变量,在程序的一开始定义的变量称为全局变量。
全局变量作用域是整个程序,局部变量作用域是定义该变量的子程序。
当全局变量与局部变量同名时:
在定义局部变量的子程序内,局部变量起作用;在其它地方全局变量起作用

 五 练习题

1、写函数,用户传入要修改的文件名,与要修改的内容,执行函数,完成批了修改操作
2、写函数,计算传入字符串中【数字】、【字母】、【空格] 以及 【其他】的个数

3、写函数,判断用户传入的对象(字符串、列表、元组)长度是否大于5。

4、写函数,检查传入列表的长度,如果大于2,那么仅保留前两个长度的内容,并将新内容返回给调用者。

5、写函数,检查获取传入列表或元组对象的所有奇数位索引对应的元素,并将其作为新列表返回给调用者。

6、写函数,检查字典的每一个value的长度,如果大于2,那么仅保留前两个长度的内容,并将新内容返回给调用者。
dic = {"k1": "v1v1", "k2": [11,22,33,44]}
PS:字典中的value只能是字符串或列表

#题目一
def modify_file(filename,old,new):
    import os
    with open(filename,'r',encoding='utf-8') as read_f,
        open('.bak.swap','w',encoding='utf-8') as write_f:
        for line in read_f:
            if old in line:
                line=line.replace(old,new)
            write_f.write(line)
    os.remove(filename)
    os.rename('.bak.swap',filename)

modify_file('/Users/jieli/PycharmProjects/爬虫/a.txt','alex','SB')

#题目二
def check_str(msg):
    res={
        'num':0,
        'string':0,
        'space':0,
        'other':0,
    }
    for s in msg:
        if s.isdigit():
            res['num']+=1
        elif s.isalpha():
            res['string']+=1
        elif s.isspace():
            res['space']+=1
        else:
            res['other']+=1
    return res

res=check_str('hello name:aSB passowrd:alex3714')
print(res)


#题目三:略

#题目四
def func1(seq):
    if len(seq) > 2:
        seq=seq[0:2]
    return seq
print(func1([1,2,3,4]))


#题目五
def func2(seq):
    return seq[::2]
print(func2([1,2,3,4,5,6,7]))


#题目六
def func3(dic):
    d={}
    for k,v in dic.items():
        if len(v) > 2:
            d[k]=v[0:2]
    return d
print(func3({'k1':'abcdef','k2':[1,2,3,4],'k3':('a','b','c')}))
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原文地址:https://www.cnblogs.com/LUOyaXIONG/p/9944897.html