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编程问答

【函数】02、函数进阶

發布時間：2025/3/21 编程问答 33 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了【函数】02、函数进阶小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

一、函數的返回值

  In?[4]:?def?add(x,?y):  ???...:?????return?x+y   ???...:?   In?[5]:?add(1,?2) Out[5]:?3   In?[8]:?def?add(x,?y):  ???...:?????return?x+y   ???...:?????print(x+y)   ???...:?????   In?[9]:?add(1,?2) Out[9]:?3  In?[16]:?def?add(x,?y):  ????...:?????return?"abc",?x+y   ????...:?????return?x+y   ????...:?????   In?[17]:?add(1,?2)  Out[17]:?('abc',?3)    ??? In?[18]:?def?add(x,?y):  ????...:?????return   ????...:?   ????...:?????   In?[19]:?add(1,?2)  In?[20]:?a?=?add(1,?2)  In?[21]:?a   In?[22]:?type(a)  Out[22]:?NoneType   In?[25]:?def?add(x,?y):  ????...:?????return?None   ????...:?   In?[26]:?add(1,?2)   In?[27]:?type(add(1,?2))  Out[27]:?NoneType  

關鍵字：return

? ???return只能出現在函數中，可以返回任何對象，可以作為元祖變相的返回多個值

? ?? 所有函數都有返回值，如果沒定義return則默認返回值None

?????return語句除了返回值之外還會結束函數

??? 1個函數可以有多個return語句，但只會執行一個

二、作用域

1、函數嵌套

??函數可以嵌套定義

  In?[28]:?def?outter():  ????...:?????def?inner():   ????...:?????????print('inner')   ????...:?????print('outter')   ????...:?????inner()   ????...:?????   In?[29]:?outter() outter inner  

2、作用域

???作用域是一個變量的可見范圍

?? 函數內部是一個局部作用域，外面叫全局作用域

?? 不同作用域變量不可見，但是上級作用域的變量對下級只讀可見

  In?[32]:?x?=?1  In?[33]:?def?inc():  ????...:?????x?+=?1???#?x此時是局部變量，不能直接使用全局作用域的變量   ????...:?????   In?[34]:?inc() --------------------------------------------------------------------------- UnboundLocalError?????????????????????????Traceback?(most?recent?call?last)  <ipython-input-34-ae671e6b904f>?in?<module>()  ---->?1?inc()   <ipython-input-33-661b9217054c>?in?inc()   ??????1?def?inc():  ---->?2?????x?+=?1  ??????3?    UnboundLocalError:?local?variable?'x'?referenced?before?assignment    In?[40]:?x?=?1  In?[41]:?def?fn():  ????...:?????print(x)???   ????...:?????    In?[42]:?fn()????#?為什么這里能打印出來，不拋出錯誤呢  1  

變量的作用域為定義此變量的作用域：

  In?[43]:?def?fn():  ????...:?????name?=?"xxj"   ????...:?????print(name)   ????...:?????   In?[44]:?fn() xxj  In?[45]:?name --------------------------------------------------------------------------- NameError?????????????????????????????????Traceback?(most?recent?call?last)  <ipython-input-45-18697449d7c4>?in?<module>()  ---->?1?name   NameError:?name?'name'?is?not?defined   

上級作用域對下級作用域是只讀可見的

  In?[46]:?def?fn():  ????...:?????xx?=?1   ????...:?????print(xx)   ????...:?????def?inner():   ????...:?????????print(xx)   ????...:?????inner()   ????...:?????   In?[47]:?fn() 1 1   In?[48]:?def?fn():  ????...:?????xx?=?1   ????...:?????print(xx)   ????...:?????def?inner():   ????...:?????????xx?=?2   ????...:?????????print(xx)   ????...:?????inner()   ????...:?????print(xx)   ????...:?????   In?[49]:?fn() 1 2 1  

global關鍵字能且只能引用全局作用域中的變量；引用后的變量能讀寫

如果全局作用域有此變量名，則引用，

沒有則需要定義，定義后此作用域和全局作用域中可見；不定義則會報錯，

  In?[53]:?xx?=?1  In?[54]:?def?fn():  ????...:?????global?xx????#?global關鍵字能顯式的提升1個變量的作用域   ????...:?????xx?+=?1   ????...:?????   In?[55]:?fn()  In?[56]:?xx Out[56]:?2  In?[57]:?fn()  In?[58]:?xx Out[58]:?3    In?[68]:?xxj --------------------------------------------------------------------------- NameError?????????????????????????????????Traceback?(most?recent?call?last)  <ipython-input-68-bc382da45e82>?in?<module>()  ---->?1?xxj   NameError:?name?'xxj'?is?not?defined   In?[69]:?def?fn():  ????...:?????global?xxj??#?如果此變量沒有定義，則此提升變量作用域沒有意義?   ????...:?????   ????...:?????   In?[70]:?fn()  In?[71]:?xxj --------------------------------------------------------------------------- NameError?????????????????????????????????Traceback?(most?recent?call?last)  <ipython-input-71-bc382da45e82>?in?<module>()  ---->?1?xxj   NameError:?name?'xxj'?is?not?defined   

? 除非你清楚的知道global會帶來什么，并且明確的知道沒有global不行的話，否則不要用global；就是不建議使用global關鍵字

3、默認參數的作用域

函數也是對象，參數是函數對象的屬性，所以函數參數的作用域伴隨函數整個生命周期

  In?[92]:?def?fn(xy=[]):  ????...:?????xy.append(1)   ????...:?????print(xy)   ????...:?????   In?[93]:?fn() [1]  In?[94]:?fn() [1,?1]  In?[95]:?fn() [1,?1,?1]   In?[96]:?fn.__defaults__?????#?函數默認參數的值保存在函數__defaults__屬性中  Out[96]:?([1,?1,?1],)  In?[98]:?fn() [1,?1,?1,?1]  In?[100]:?fn.__defaults__ Out[100]:?([1,?1,?1,?1],)  

??當使用可變類型數據作為默認參數默認值時，需要特別注意。

  In?[105]:?def?fn(x=0,?y=0):  ?????...:?????x?=?1??#?賦值即定義   ?????...:?????y?=?2   ?????...:?????print(x)   ?????...:?????print(y)   ?????...:?????   In?[106]:?fn.__defaults__ Out[106]:?(0,?0)  In?[107]:?fn() 1 2  In?[108]:?fn.__defaults__ Out[108]:?(0,?0)  

解決方案：

? 使用不可變類型作為默認值

? 函數體內不改變默認值

   In?[109]:?def?fn(lst=None):?????#?如果傳入的參數是非None，那么改變了傳入參數；   ?????...:?????if?lst?is?None:   ?????...:?????????lst?=?[]   ??????????????else:   ??????????????????lst?=?lst[:]   ?????...:?????lst.append(3)   ?????...:?????print(lst)   ?????...:?????   In?[110]:?fn.__defaults__ Out[110]:?(None,)  In?[111]:?fn() [3]  In?[112]:?fn.__defaults__ Out[112]:?(None,)   In?[113]:?def?fn(lst=[]):  ?????...:?????lst?=?lst[:]????#?淺拷貝   ?????...:?????lst.append(2)???#?無論如何不修改傳入參數   ?????...:?????print(lst)   ?????...:?????   In?[114]:?fn.__defaults__ Out[114]:?([],)  In?[115]:?fn() [2]  In?[116]:?fn.__defaults__ Out[116]:?([],)  

??通常如果使用一個可變參數作為默認參數時，會使用None來代替

4、命名空間與LEGB

?1）命名空間?

?? ? ? 理解Python的LEGB原則是理解Python命名空間的關鍵，而理解Python的命名空間又是理解Python中許多語法規定的關鍵。所以，Python的LEGB原則就成為Python中一個非常核心的內容

白話一點講：命名空間是對變量名的分組劃分。
? ? ? ?不同組的相同名稱的變量視為兩個獨立的變量，因此隸屬于不同分組（即命名空間）的變量名可以重復。
命名空間可以存在多個，使用命名空間，表示在該命名空間中查找當前名稱。

? ? ? ?命名空間表示變量的可見范圍，一個變量名可以定義在多個不同的命名空間，相互之間并不沖突，但同一個命名空間中不能有兩個相同的變量名。

比如：兩個叫“張三”的學生可以同時存在于班級A和班級B中，如果兩個張三都是一個班級，那么帶來的麻煩復雜很多了，在Python中你不能這么干。

? ? ??在Python中用字典來表示一個命名空間，命名空間中保存了變量（名字）和對象的映射關系，在Python中命名空間出現在哪些地方呢？有函數范圍內的命名空間（local），有模塊范圍內的命名空間（global），有python內建的命名空間（built-in），還有類對象的所有屬性組成的命名空間

Python一切皆對象，所以在Python中變量名是字符串對象

例如：

1	In?[25]:?a=10

? ? ? 表示建立字符串對象a與Number對象10之間的對應關系。由于這是一種映射關系，所以，可以使用鍵-值的形式來表示，即{name : object}。
前面已經說過，命名空間是對變量名的分組劃分，所以，Python的命名空間就是對許多鍵-值對的分組劃分，即，鍵值對的集合，因此：

Python的命名空間是一個字典，字典內保存了變量名稱與對象之間的映射關系

?2）命名空間的生命周期

? ? ? ?所有的命名空間都是有生命周期的，對于python內建的命名空間，python解析器啟動時創建，一直保留直至直python解析器退出時才消亡。而對于函數的local命名空間是在函數每次被調用的時候創建，調用完成函數返回時消亡，而對于模塊的global命名空間是在該模塊被import的時候創建，解析器退出時消亡。

?3）作用域

??一個作用域是指一段程序的正文區域，可以是一個函數或一段代碼。

?一個變量的作用域是指該變量的有效范圍。Python的作用域是靜態作用域，因為它是由代碼中得位置決定的，而命名空間就是作用域的動態表現。

函數定義了本地作用域，而模塊定義了全局作用域：

? ? ? ?每個模塊都是一個全局作用域，因此，全局作用域的范圍僅限于單個程序文件

? ? ???每次對函數的調用都會創建一個新的本地作用域，賦值的變量除非聲明為全局變量，否則均為本地變量

? ? ? ?所有的變量名都可以歸納為本地，全局或內置的（由__builtin__模塊提供）

? ? ??

?4）LEGB原則

LEGB含義解釋：
? ? ? ?L-Local(function)；函數內的名字空間
? ? ? ?E-Enclosing function locals；外部嵌套函數的名字空間(例如closure)
? ? ? ?G-Global(module)；函數定義所在模塊（文件）的名字空間
? ? ? ?B-Builtin(Python)；Python內置模塊的名字空間，builtin作用域，對應builtin命名空間，python內部定義的最頂層的作用域，在這個作用域里面定義了各種內建函數：open、range、xrange、list等等??? ??

?前面講到，Python的命名空間是一個字典，字典內保存了變量名與對象之間的映射關系，

因此，查找變量名就是在命名空間字典中查找鍵-值對。
Python有多個命名空間，因此，需要有規則來規定，按照怎樣的順序來查找命名空間，LEGB就是用來規定命名空間查找順序的規則。

??LEGB規定了查找一個名稱的順序為：local-->enclosing function locals-->global-->builtin

三、閉包

當一個函數結束了，函數的內部部分變量引用還存在，這就叫閉包

外層函數主要為內層函數提供環境

定義在外層函數內，卻由內層函數引用的變量，在外層函數返回時，如果外層函數返回的值是內層函數，再次調用內層函數時，會記憶下內層函數調用的外層函數的變量。

python的閉包可以使用可變容器實現，這也是python2唯一的方式

  In?[91]:?def?counter():  ????...:?????c?=?[0]   ????...:?????def?inc():   ????...:?????????c[0]?+=?1   ????...:?????????return?c   ????...:?????return?inc   ????...:?    In?[92]:?type(counter)   Out[92]:?function    In?[93]:?type(counter())   Out[93]:?function    In?[94]:?type(counter()())  Out[94]:?list  In?[95]:?f?=?counter()  In?[96]:?f() Out[96]:?[1]  In?[97]:?f() Out[97]:?[2]  In?[98]:?f() Out[98]:?[3]  

nonlocal關鍵字：

??nonlocal關鍵字能且只能引用外部函數作用域中已存在的變量（不能在自己的作用域中定義）；引用后的變量能讀寫

  In?[102]:?def?counter():  ?????...:?????x?=?0   ?????...:?????def?inc():   ?????...:?????????nonlocal?x   ?????...:?????????x?+=?1   ?????...:?????????return?x   ?????...:?????return?inc   ?????...:?   In?[103]:?f?=?counter()  In?[104]:?f() Out[104]:?1  In?[105]:?f() Out[105]:?2  In?[106]:?f() Out[106]:?3  

四、遞歸函數

? ??函數體內調用自身的函數?? ? ??

? ??遞歸函數需要有合適的退出條件，否則就成了死循環；?遞歸需要邊界條件，遞歸前進段和遞歸返回段?

? ? 在python中為了保護解釋器，遞歸深度最大為1000

? ? python中應盡量避免遞歸，效率低（能轉化為迭代盡量轉化為迭代）??

  In?[2]:?def?fib(n):  ???...:?????if?n?==?0:   ???...:?????????return?1   ???...:?????if?n?==?1:   ???...:?????????return?1   ???...:?????return?fib(n-1)?+?fib(n-2)   ???...:?   In?[3]:?fib(5) Out[3]:?8  In?[4]:?fib(6) Out[4]:?13  

本文轉自xiexiaojun51CTO博客，原文鏈接：?http://blog.51cto.com/xiexiaojun/1934142，如需轉載請自行聯系原作者

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【函数】02、函数进阶的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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