Python之函数进阶

一、三元表达式:

a = 20

b = 10

c = a if a>b else 10

#三元运算
# a = 20
# b = 10
# if a > b:
#     c = a
# else:
#     c = 10

#if条件成立的结果 if 条件 else else条件成立的结果
# a = 20
# b = 10
# c = a if a>b else 10
# print(c)

 

二、命名空间:

    命名空间分为:

    全局命名空间

    局部命名空间

    内置命名空间

命名空间的加载顺序:(硬盘加载到内存)

    先内置命名空间 --> 再全局命名空间(从上到下顺序加载) --> 再局部命名空间(再被调用的时候加载)

*内置命名空间中存放了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。

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

在局部使用变量取值情况
x = 1 def f(x): print(x) print(10)

  在全局调用:全局命名空间->内置命名空间

在全局引用变量x
x = 1 def f(x): print(x) f(10) print(x)
在全局引用内置max
print
(max)

 

 假如有一个函数,实现返回两个数中的较大值:

def my_max(x,y):
    m = x if x>y else y
    return m
bigger = my_max(10,20)
print(bigger)

之前是不是我告诉你们要把结果return回来你们就照做了?可是你们有没有想过,我们为什么要把结果返回?如果我们不返回m,直接在程序中打印,行不行?

>>> def my_max(x,y):
...     m = x if x>y else y
... 
>>> my_max(10,20)
>>> print(m)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'm' is not defined

报错了!错误是“name 'm' is not defined”。变量m没有被定义。。。为啥?我明明定义了呀!

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

 注意:局部可以使用全局的,但是全局不能使用局部的。

 

三、作用域和函数的嵌套 

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。

命名空间和作用域是分不开的。

命名空间是一个虚构的东西。

命名空间是因为作用域的划分,才产生的。

命名空间的本质:存放名字与值的绑定关系

作用域只分为两种:

    全局作用域:全局命名空间、内置命名空间

    局部作用域:局部命名空间

在全局看:有变量用全局的,没有就用内置的。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

在局部看:局部名称空间,只能在局部范围生效

为什么要有作用域的概念:

  为了函数内的变量不会影响到全局的变量。

 

globals和locals方法:

在全局调用globals和locals
print(globals())
print(locals())
在局部调用globals和locals
def func():
    a = 12
    b = 20
    print(locals())
    print(globals())

func()

global关键字

a = 10
def func():
    global a
    a = 20

print(a)
func()
print(a)

 

 函数的嵌套调用和作用域链: 

def f1():
    print('f1')

def f2():
   a = 10 f1()

函数f2可以调用f1的函数。但是f2里的变量a,在f1里是不可以用的。

函数的嵌套:

tiger是内部函数

为了保护内部函数,确定内部函数只能在外部函数中被调用。

def animal():          #1
    def tiger():       #3
        print("bark")  #6
    print("eat")       #4
    tiger()            #5
animal()               #2
 1 def max2(x,y):
 2     m  = x if x>y else y
 3     return m
 4 
 5 def max4(a,b,c,d):
 6     res1 = max2(a,b)
 7     res2 = max2(res1,c)
 8     res3 = max2(res2,d)
 9     return res3
10 
11 # max4(23,-7,31,11)
函数的嵌套调用

函数的嵌套定义

1 def f1():
2     print("in f1")
3     def f2():
4         print("in f2")
5 
6     f2()
7 f1()
函数的嵌套定义(一)
 1 def f1():
 2     def f2():
 3         def f3():
 4             print("in f3")
 5         print("in f2")
 6         f3()
 7     print("in f1")
 8     f2()
 9     
10 f1()
函数的嵌套定义(二)

 

函数的作用域链

1 def f1():
2     a = 1
3     def f2():
4         print(a)
5     f2()
6 
7 f1()
作用域链(一)
1 def f1():
2     a = 1
3     def f2():
4         def f3():
5             print(a)
6         f3()
7     f2()
8 
9 f1()
作用域链(二)
1 def f1():
2     a = 1
3     def f2():
4         a = 2
5     f2()
6     print('a in f1 : ',a)
7 
8 f1()
作用域链(三)

 

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

1 def f1():
2     a = 1
3     def f2():
4         nonlocal a
5         a = 2
6     f2()
7     print('a in f1 : ',a)
8 
9 f1()
nonlocal关键字

 nonlocal  外部必须有这个变量。

     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。

     在函数内部声明nonlocal变量之前,不能再出现同名变量。

四、函数名的本质:

  就是一个变量,指向一个内存地址。

1.可以被引用

1 #函数被引用
2 def func():
3     print('in func')
4 
5 f = func
6 print(f)

 

2.可以被当作容器类型的元素

 1 #函数被当作容易类型的元素
 2 def f1():
 3     print('f1')
 4 
 5 
 6 def f2():
 7     print('f2')
 8 
 9 
10 def f3():
11     print('f3')
12 
13 l = [f1,f2,f3]
14 d = {'f1':f1,'f2':f2,'f3':f3}
15 #调用
16 l[0]()
17 d['f2']()

 

3.可以当作函数的参数和返回值

*不明白?那就记住一句话,就当普通变量用

1 #第一类对象的概念
2 第一类对象(first-class object)指
3 1.可在运行期创建
4 2.可用作函数参数或返回值
5 3.可存入变量的实体。

可用作函数的参数

def func():
    print("func")
def func2(f):
    print(f)
    print("func2")

func2(func)

可用作函数的返回值

func2()里的实参是func,形参是f。当想调用func()或fu时,可以fu()或func1()。

def func():
    print("func")
def func2(f):
    print("func2")
    return f

func2(func)      #将func函数作为参数,传给func2函数的f。在返回f,这个f就是func的print。
fu = func2(func)
print(fu)
fu() #=====>func()
def func():
    def func2():
        print("hello")
    return func2

func2 = func()
func2()
#定义一个函数func,在函数func里嵌套func2,执行func函数,并赋予新的变量func2。
#执行func函数,就是定义函数func2,在返回func2。
#所以变量func2等于函数func2()
#在执行func2(),就可以调用到func2函数。

 

如果在全局使用内部函数的函数,该如何实现。

 作用域:

  小范围可以用大范围的

  但是,大范围的不能用小范围的。

  如果在小范围内,要用的变量在小范围内自己有,就用自己的,要是没有,就用上一级范围的。

  如果都没有,就报错吧~~~~~~~!

 

五、闭包

闭包函数:内部函数,包含了对外部作用域中变量的引用。

def func():
    x = “闭包”       
    def inner():
        print(x)

函数inner就是闭包

 

闭包:

  闭:白话就是不是开放的内部函数。

  包:包含外部函数的变量,不用自己函数的变量。

简单说:函数inner里如果有一个变量x = 1,那么print(x)的结果就不是闭包俩字,而是数字1。

那么既然函数inner自己有变量,而不需去外部函数中获取变量,那么这个inner函数就不是闭包了。

 

闭包函数:

内部函数包含对外部作用域而非全剧作用域名字的引用,该内部函数称为闭包函数
#函数内部定义的函数称为内部函数

 

由于有了作用域的关系,我们就不能拿到函数内部的变量和函数了。如果我们就是想拿怎么办呢?返回呀!

我们都知道函数内的变量我们要想在函数外部用,可以直接返回这个变量,那么如果我们想在函数外部调用函数内部的函数呢?

是不是直接就把这个函数的名字返回就好了?

这才是闭包函数最常用的用法

 

闭包的简单理解,就是封闭的一个包。

闭包的常用形式: 

def haha():
    x= '闭包'
    def inner():
        print(x)
    return inner
i = haha()
i()

函数haha执行,调用haha(),拿到一个返回值inner,返回值inner是函数inner的内部内存地址。

在调用i()就是执行inner函数。

这么做是因为,在内存中,我们创建一个函数,就会在内存中开辟一个内存空间,放这个函数的值,在这个函数执行完,这个内存空间就会被释放。当在想去调用这个函数里的值得时候。就会出现找不到值得情况。

而闭包,在inner函数中的print(x)在用着外层函数的x = ‘闭包’。这样的话,变量x就能被暂时保存住,不会被释放。

i()就相当于一个全局的了。致使inner函数从一个局部函数,变为了一个全局的函数。

 

判断闭包函数的方法__closure__

#输出的__closure__有cell元素 :是闭包函数
def func():
    name = 'eva'
    def inner():
        print(name)
    print(inner.__closure__)
    return inner

f = func()
f()

#输出的__closure__为None :不是闭包函数
name = 'egon'
def func2():
    def inner():
        print(name)
    print(inner.__closure__)
    return inner

f2 = func2()
f2()
def wrapper():
    money = 1000
    def func():
        name = 'eva'
        def inner():
            print(name,money)
        return inner
    return func

f = wrapper()
i = f()
i()

闭包嵌套
from urllib.request import urlopen

def index():
    url = "http://www.xiaohua100.cn/index.html"
    def get():
        return urlopen(url).read()
    return get

xiaohua = index()
content = xiaohua()
print(content)

闭包函数获取网络应用

 

 本章小结

命名空间:

  一共有三种命名空间从大范围到小范围的顺序:内置命名空间、全局命名空间、局部命名空间

作用域(包括函数的作用域链):

小范围的可以用大范围的
但是大范围的不能用小范围的
范围从大到小(图)

 

 

在小范围内,如果要用一个变量,是当前这个小范围有的,就用自己的
如果在小范围内没有,就用上一级的,上一级没有就用上上一级的,以此类推。
如果都没有,报错

函数的嵌套:

  嵌套调用

  嵌套定义:定义在内部的函数无法直接在全局被调用

函数名的本质:

  就是一个变量,保存了函数所在的内存地址

闭包:

  内部函数包含对外部作用域而非全剧作用域名字的引用,该内部函数称为闭包函数

 

posted @ 2018-03-16 12:10  王先生是胖子  阅读(202)  评论(0编辑  收藏  举报