Python 学习笔记2 - 函数

Python 内置函数

• 函数也是一个对象，函数名其实就是指向一个函数对象的引用，即函数名就是指向函数的变量，完全可以把函数名赋给一个变量，相当于给这个函数起了一个“别名”

  # 获得函数调用结果，并赋值给变量
  x = abs(-10)
  
  # 把函数本身赋值给变量，并通过该变量来调用这个函数
  a = abs 
  a(-1) ==> 1
  
  # 把函数名看成指向函数的变量，意味着可以给该变量重新赋值指向其他对象
  abs = 10
  # 此时会报错
  abs(-10)
  

• 函数对象有一个 __name__ 属性，可以拿到函数的名字

  def now():
      print('2015-3-25')
  
  f = now
  
  now.__name__ ==> 'now'
  f.__name__ ==> 'now'
  

函数的定义：

# 使用def语句
# 依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:
def my_abs(x):
    if x >= 0:
        # 函数的返回值用return语句
        # 如果没有return语句，函数执行完毕后也会返回结果，只是结果为None
        # return == return None == 没有 return 语句
        return x
    else:
        return -x

# 定义空函数
def nop():
    # pass语句可以用来作为占位符
    pass

外部 py 文件中函数的导入：

from py文件名
from py文件名 import 函数名
from py文件名 import 函数名 as 函数别名

默认参数

def power(x, n=2):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s

使用默认参数的注意事项：

• 必选参数在前，默认参数在后
• 把变化大的参数放前面，变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数
• 默认参数必须指向不变对象

如果函数有多个默认参数，调用时可以按顺序提供默认参数，也可以不按顺序提供部分默认参数，这时需要把参数名写上，如调用 power(10, n=3)

可变参数

可变参数允许你传入0个或任意个参数，这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple

定义：

# 定义可变参数和定义一个list或tuple参数相比，仅仅在参数前面加了一个*号
# 在函数内部，参数numbers接收到的是一个tuple，因此，函数代码完全不变
def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

调用：

calc(1, 2, 3)
calc()


# 当已有一个list或者tuple，要调用一个可变参数时
nums = [1, 2, 3]
# *nums表示把nums这个list的所有元素作为可变参数传进去
calc(*nums)

关键字参数

关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数，这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict

关键字参数可以扩展函数的功能。如一个用户注册的功能，除了用户名和年龄是必填项外，其他都是可选项，利用关键字参数来定义这个函数就能满足注册的需求

定义：

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

调用：

# 可以只传入必选参数
person('Michael', 30)
# 也可以传入任意个数的关键字参数
# 关键字参数必须传入参数名
person('Bob', 35, city='Beijing')
person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')


extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
# **extra表示把extra这个dict的所有key-value用关键字参数传入到函数的**kw参数。kw获得的dict是extra的一份拷贝，对kw的改动不会影响到函数外的extra
person('Jack', 24, **extra)

限制关键字参数的名字，可以用命名关键字参数：

# 只接收city和job作为关键字参数
# 命名关键字参数需要一个特殊分隔符*，*后面的参数被视为命名关键字参数
def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)
# 命名关键字参数可以有缺省值
def person(name, age, *, city='Beijing', job):
    print(name, age, city, job)

    
# 调用
person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')
person('Jack', 24, job='Engineer')

# 如果函数定义中已经有了一个可变参数，后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了
def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, args, city, job)

参数组合 —— 必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数的组合使用

必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数，这5种参数都可以组合使用，参数定义的顺序必须是：必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数

def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)
def f2(a, b, c=0, *args, d, e, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'd =', d, 'e =', e, 'kw =', kw)
    
a = 1
b = 2
c = 3
ls = ['a', 'b', 'c']
dic1 = {'d': 4, 'e': 5}
dic2 = {'haha':'haha'}

f1(a, b)
f1(a, b, c)
# 赋值错误，当有默认参数的情况下，无法跳过默认参数添加可变参数
f1(a, b, *ls)
# 可以保持 c 的默认值
f1(a, b, **dic2)
f1(a, b, c, 'a', 'b', 'c')
f1(a, b, c, 'a', 'b', 'c', d=4)


f2(a, b, d=4, e=5)
f2(a, b, c, d=4, e=5)
f2(a, b, c, 'a', 'b', 'c', d=4, e=5)
f2(a, b, d=4, e=5, **dic2)
f2(a, b, c, *ls, **dic1, **dic2)

递归函数

def fact(n):
    if n==1:
        return 1
    return n * fact(n - 1)

解决递归调用栈溢出的方法是通过尾递归优化

尾递归是指，在函数返回的时候，调用自身本身，并且，return语句不能包含表达式

Python标准的解释器没有针对尾递归做优化，任何递归函数都存在栈溢出的问题

def fact(n):
    return fact_iter(n, 1)

def fact_iter(num, product):
    if num == 1:
        return product
    return fact_iter(num - 1, num * product)