10 - 函數進階

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• 10 - 函數進階

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• 1. 作用域

  • 1.1 全局變量

  • 1.2 局部變量

  • 1.3 global

  • 1.4 nonlocal

• 2. 匿名函數

  • 2.1 基本語法：

  • 2.2 lambda的參數形式

    • 2.2.1 無參數

    • 2.2.2 一個參數

    • 2.2.3 默認參數

    • 2.2.4 關鍵字參數

  • 2.3 lambda結合if判斷

• 3. 內置函數

  • 3.1 內置函數一

    • 3.1.1 abs()：返回絕對值

    • 3.1.2 sum()：求和

  • 3.2 內置函數二

    • 3.2.1 min()：求最小值

    • 3.2.2 max()：求最大值

    • 3.2.3 zip()：將可迭代對象作為參數，將對象中對應的元素打包成一個個元組

    • 3.2.4 map()：映射函數。可以對可迭代對象中的每一個元素進行映射，分別去執行

    • 3.2.5 reduce()：先把對象中的兩個元素取出，計算出一個值然後保存着，接下來把這個計算值跟第三個元素進行計算

• 4. 拆包

• 導航連結：

1. 作用域

💡 含義：指的是變量生效的範圍，分為兩種，分別是全局變量和局部變量

1.1 全局變量

💡 函數外部定義的變量，在整個文件中都是有效的

xxxxxxxxxx
a = 100         # 全局變量
def test1():
    print('這是test1中a的值：', a)
def test2():
    a = 120     # 局部變量
    print('這是test2中a的值：', a)
print('調用函數前a的值：', a)
test1()
test2()
print('調用函數後a的值：', a)

輸出結果：

xxxxxxxxxx
調用函數前a的值： 100
這是test1中a的值： 100
這是test2中a的值： 120
調用函數後a的值： 100

❗ a的值沒有被覆蓋是因為函數內部如果要使用變量，會先從函數內部找，有的話就直接使用，沒有就會到函數外面找

1.2 局部變量

💡 函數內部定義的變量，從定義位置開始到函數定義結束位置有效

作用：在函數體內部，臨時保存數據，即當函數調用完成之後，就銷毀局部變量

xxxxxxxxxx
def test3():
    num = 10    # 局部變量
    print('num:',num)
test3()
# print('num:',num) # 報錯，局部變量只能在被定義的函數中使用，函數外部不能使用

輸出結果：

xxxxxxxxxx
num: 10

兩個函數之間有命名相同的變量沒有影響，因為它們所在的作用域不一樣

xxxxxxxxxx
def test4():
    num = 10
    print('test4中的num:',num)
test4()
def test5():
    num = 12
    print('test5中的num:', num)
test5()

輸出結果：

xxxxxxxxxx
test4中的num: 10
test5中的num: 12

1.3 global

💡 在函數內部修改全局變量的值，可以使用global關鍵字

將變量聲明為全局變量

語法格式：global 變量名

xxxxxxxxxx
a = 100
def test6():
    print('這是test6中a的值：', a)
def test7():
    global a
    a = 120
    print('這是test7中a的值：', a)
print('調用函數前a的值：', a)
test6()
test7()
print('調用函數後a的值：', a)

輸出結果：

xxxxxxxxxx
調用函數前a的值： 100
這是test6中a的值： 100
這是test7中a的值： 120
調用函數後a的值： 120

xxxxxxxxxx
def study():
    global name, age
    name = 'python基礎'
    age = 20
    print(f'{age}歲的我們在學習{name}')
study()
print(age, name)
def work():
    print(name)
work()

輸出結果：

xxxxxxxxxx
20歲的我們在學習python基礎
20 python基礎
python基礎

💡 總結：global關鍵字可以對全局變量進行修改，也可以在局部作用域中聲明一個全局變量

1.4 nonlocal

💡 作用：用來聲明外層的局部變量，只能在嵌套函數中使用

在外部函數先進行聲明，內部函數中進行nonlocal聲明

xxxxxxxxxx
a = 10          # 全局變量
def outer():    # 外函數
    a = 5       #局部變量
    def inner():    # 內函數
        a = 20
        def inner2():
            nonlocal a
            a = 30
            print('inner2函數中a的值：', a)
        inner2()
        print('inner函數中a的值：', a)
    inner()
    print('outer函數中a的值：',a)
outer()
print(f'全局中a的值：{a}')

輸出結果：

xxxxxxxxxx
inner2函數中a的值： 30
inner函數中a的值： 30
outer函數中a的值： 5
全局中a的值：10

💡 總結：nonlocal只能對上一級進行修改

2. 匿名函數

2.1 基本語法：

💡

xxxxxxxxxx
# 定義：
函數名 = lambda 形參 : 返回值(表達式)
# 調用：
結果 = 函數名(實參)

xxxxxxxxxx
# 普通函數
def add(b,c):
    return b+c
print(add(3,4))
# 匿名函數
add = lambda b,c: b+c   # b,c就是匿名函數的形參，a+b是返回值的表達式
# lambda不需要寫return來返回值，表達式本身結果就是返回
print(add(4,5))

輸出結果：

xxxxxxxxxx
7
9

2.2 lambda的參數形式

💡

xxxxxxxxxx
函數名 = lambda 形參 : 返回值(表達式)

2.2.1 無參數

xxxxxxxxxx
func1 = lambda : '一桶水果茶'
print(func1())

輸出結果：

xxxxxxxxxx
一桶水果茶

2.2.2 一個參數

xxxxxxxxxx
func2 = lambda n1:n1
print(func2('一桶水果茶'))

輸出結果：

xxxxxxxxxx
一桶水果茶

2.2.3 默認參數

xxxxxxxxxx
func3 = lambda n1, age = 18 : (name,age)
print(func3('Antonio'))
print(func3('Antonio',20))
func4 = lambda n1, n2, n3 = 20 : n1 + n2 + n3
print(func4(1,4))
# 默認參數必須寫在非默認參數後面

輸出結果：

xxxxxxxxxx
('python基礎', 18)
('python基礎', 20)
25

2.2.4 關鍵字參數

xxxxxxxxxx
func5 = lambda **kwargs:kwargs
print(func5(name = 'antonio', age = 18))

輸出結果：

xxxxxxxxxx
{'name': 'antonio', 'age': 18}

2.3 lambda結合if判斷

xxxxxxxxxx
a = 5
b = 8
# 為真結果 if 條件 else 為假結果
print('a比b小') if a < b else print('a>=b')
comp = lambda c,d: 'c比d小' if c < d else 'c大於等於d'
print(comp(8,5))

輸出結果：

xxxxxxxxxx
a比b小
c大於等於d

💡 特點：lambda只能實現簡單的邏輯，如果邏輯複雜且代碼量較大，不建議使用lambda，降低代碼的可讀性，為後期的代碼維護增加困難

3. 內置函數

xxxxxxxxxx
# 查看所有的內置函數
import builtins
print(dir(builtins))
# 大寫字母開頭一般是內置常量名，小寫字母開頭一般是內置函數名

輸出結果：

xxxxxxxxxx
['ArithmeticError', 'AssertionError', 'AttributeError', 'BaseException', 'BaseExceptionGroup', 'BlockingIOError', 'BrokenPipeError', 'BufferError', 'BytesWarning', 'ChildProcessError', 'ConnectionAbortedError', 'ConnectionError', 'ConnectionRefusedError', 'ConnectionResetError', 'DeprecationWarning', 'EOFError', 'Ellipsis', 'EncodingWarning', 'EnvironmentError', 'Exception', 'ExceptionGroup', 'False', 'FileExistsError', 'FileNotFoundError', 'FloatingPointError', 'FutureWarning', 'GeneratorExit', 'IOError', 'ImportError', 'ImportWarning', 'IndentationError', 'IndexError', 'InterruptedError', 'IsADirectoryError', 'KeyError', 'KeyboardInterrupt', 'LookupError', 'MemoryError', 'ModuleNotFoundError', 'NameError', 'None', 'NotADirectoryError', 'NotImplemented', 'NotImplementedError', 'OSError', 'OverflowError', 'PendingDeprecationWarning', 'PermissionError', 'ProcessLookupError', 'RecursionError', 'ReferenceError', 'ResourceWarning', 'RuntimeError', 'RuntimeWarning', 'StopAsyncIteration', 'StopIteration', 'SyntaxError', 'SyntaxWarning', 'SystemError', 'SystemExit', 'TabError', 'TimeoutError', 'True', 'TypeError', 'UnboundLocalError', 'UnicodeDecodeError', 'UnicodeEncodeError', 'UnicodeError', 'UnicodeTranslateError', 'UnicodeWarning', 'UserWarning', 'ValueError', 'Warning', 'ZeroDivisionError', '__build_class__', '__debug__', '__doc__', '__import__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'abs', 'aiter', 'all', 'anext', 'any', 'ascii', 'bin', 'bool', 'breakpoint', 'bytearray', 'bytes', 'callable', 'chr', 'classmethod', 'compile', 'complex', 'copyright', 'credits', 'delattr', 'dict', 'dir', 'divmod', 'enumerate', 'eval', 'exec', 'exit', 'filter', 'float', 'format', 'frozenset', 'getattr', 'globals', 'hasattr', 'hash', 'help', 'hex', 'id', 'input', 'int', 'isinstance', 'issubclass', 'iter', 'len', 'license', 'list', 'locals', 'map', 'max', 'memoryview', 'min', 'next', 'object', 'oct', 'open', 'ord', 'pow', 'print', 'property', 'quit', 'range', 'repr', 'reversed', 'round', 'set', 'setattr', 'slice', 'sorted', 'staticmethod', 'str', 'sum', 'super', 'tuple', 'type', 'vars', 'zip']

3.1 內置函數一

3.1.1 abs()：返回絕對值

xxxxxxxxxx
print(abs(-10))
print(abs(10))

輸出結果：

xxxxxxxxxx
10
10

3.1.2 sum()：求和

xxxxxxxxxx
gp1 = (1, 2, 3, 4, 5)
print(sum(gp1)) # 其中必須要是可迭代對象（基本就是列表、元組和集合），且只能用於數字求和
gp2 = (1.1, 2, 3, 4, 5)
print(sum(gp2)) # 運算時，只要有一個元素為浮點數，那結果就會是浮點數

輸出結果：

xxxxxxxxxx
15
15.1

3.2 內置函數二

3.2.1 min()：求最小值

xxxxxxxxxx
print(min(4,2,6,5))

輸出結果：

xxxxxxxxxx
2

3.2.2 max()：求最大值

xxxxxxxxxx
print(max(4,2,6,5))
print(max(4,2,-6,5, key = abs)) # 傳入了求絕對值函數，參數會先求絕對值再取最大者

輸出結果：

xxxxxxxxxx
6
-6

3.2.3 zip()：將可迭代對象作為參數，將對象中對應的元素打包成一個個元組

xxxxxxxxxx
li = [1,2,3,4]
li2 = ['a','b','c']
print(zip(li,li2))
# 第一種方式：通過for循環
for i in zip(li,li2):
    print(i, type(i))
    # 如果元素個數不一致，按照長度最短的返回
# 第二種方式：轉換成列表打印
print(list(zip(li,li2)))
# print(list(zip(li,3)))    #報錯
# 注意：必須是可迭代對象

輸出結果：

xxxxxxxxxx
<zip object at 0x105044340>
(1, 'a') <class 'tuple'>
(2, 'b') <class 'tuple'>
(3, 'c') <class 'tuple'>
[(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]

3.2.4 map()：映射函數。可以對可迭代對象中的每一個元素進行映射，分別去執行

💡 map(func,iter1)：func--自己定義的函數、iter1--要放進去的可迭代對象

xxxxxxxxxx
li3 = [1, 2, 3, 4, 5]
# def funa(x):
#     return x*5
funa = lambda x: x*5
mp = map(funa, li3) # 注意‼️：只要寫函數名，不需要加上小括號
print(mp)
# for i in mp:
#     print(i)
print(list(mp)) # 兩種不能同時執行，否則第二種會返回空

輸出結果：

xxxxxxxxxx
<map object at 0x1055bfe80>
[5, 10, 15, 20, 25]

3.2.5 reduce()：先把對象中的兩個元素取出，計算出一個值然後保存着，接下來把這個計算值跟第三個元素進行計算

xxxxxxxxxx
# 需要先導包
from functools import reduce
# reduce(function, sequence)  
# function--函數：必須是有兩個參數的函數，sequence--序列：可迭代對象
li4 = [1, 2, 3, 4, 5]
def add(x,y):
    return x * (2 + y)
res = reduce(add,li4)
# 使res等於計算結果，方便保存和輸出
print(res)

輸出結果：

xxxxxxxxxx
840

4. 拆包

💡 含義：對於函數中的多個返回數據，去掉元組、列表或者字典，直接獲取裡面數據的過程

xxxxxxxxxx
tua = (1, 2, 3, 4, 5)
print(tua)
# 方法一
a, b, c, d, e = tua
print(a, b, c, d, e)
# 要求元組內的個數與接收的變量個數相同，對象內有多少個數據就需要定義多少個變量接收
# 一般在獲取元組值的時候使用
# 方法二
a, *b = tua
print(a, b)     # 未拆包
print(a, *b)    # 順便把列表b也拆包

輸出結果：

xxxxxxxxxx
(1, 2, 3, 4, 5)
1 2 3 4 5
1 [2, 3, 4, 5]
1 2 3 4 5

功能：一般在函數調用時使用

xxxxxxxxxx
def func1(f,g,*args):
    print(f,g)
    print(args,type(args))
func1(1,2,3,4,5)
arg = (2,3,4,5,6)
func1(*arg)

輸出結果：

xxxxxxxxxx
1 2
(3, 4, 5) <class 'tuple'>
2 3
(4, 5, 6) <class 'tuple'>

導航連結：