第六章函数思维导图

苓南

2023-11-02

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普通函数

函数标注

变量作用域

函数的递归调用

函数是可以重复使用的用于实现某种功能的代码块

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思维导图大纲

普通函数

基本定义及调用

定义的语法----def 函数名（参数列表）：函数体

定义函数需遵守的规则

1.函数代码块从形式上包含函数名部分和函数体部分

2.函数名部分以def关键字开头，后接函数标识符名称和圆括号“（）”，以冒号“：”结尾

3.圆括号内可以定义参数列表（可以为0个、1个或多个参数），即使参数个数为0，圆括号也必须有；函数形参不需要声明其类型

4.函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串存放函数说明

5.函数体部分的内容需要缩进

6.使用“return[表达式]”（方括号表示可写可不写其中的内容）结束函数，选择性的返回一个值给调用方，不带表达式的return语句相当于返回None

函数定义完成后就可以直接被调用

文档字符串

函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串存放函数说明

关于文档字符串的约定

1.第一行应为对象目的的简要描述

2.如果有多行，则第二行应为空白行。其目的是将摘要与其他描述从视觉上分隔开。

可以使用内置函数help（函数名）或者“函数名.__doc__”来查看函数的注释

函数标注

函数及函数的形参都可以不指定类型，但是这往往会导致在阅读程序或函数调用时无法知道参数的类型

函数标注是关于用户自定义函数中使用的参数类型的元数据信息，它以字典的形式存放在函数的“__annotations__”属性中，并且不会影响函数的任何其他部分。

形参的标注方式是在形参后加冒号和数据类型，函数返回值的标注方式是在形参列表和def语句结尾的冒号之间加上复合符号“->”和数据类型

函数标注仅仅是标注了参数或返回值的类型，但并不会限定参数或返回值的类型，在函数定义和调用时，参数和返回值的类型是可以改变的

return语句

1.用于退出函数

2.选择性地向调用方返回一个表达式

3.不带表达式的return返回None

变量作用域

函数内部定义的变量一般为局部变量，函数外部定义的变量为全局变量

变量起作用的代码范围称为“变量作用域”

变量的作用域都从定义的位置开始，在定义之前访问会报错。在独立代码文件中，直接使用没有定义的变量也会报错

即使全局变量与局部变量名称相同，但由于作用域不同，故其值也不同

在函数内部可以通过global定义的方式来定义全局变量，该全局变量在函数运行结束后依然存在并可访问

函数的递归调用

构成递归的条件

1.子问题与原问题为同样的问题，但规模小更为简单

2.调用本身须有出口，不能无限制调用，即有边界条件

匿名函数

匿名函数即没有采用def语句定义函数的标准方式，而用lambda方式来简略定义的函数

lambda表达式只可以包含一个表达式，常用于不想定义函数但又需要函数的代码复合功能的场合

匿名函数（lambda表达式）的特点

1.只包含一个表达式，函数体比def简单很多，所以更简洁

2.它的主体是一个表达式，而不是一个代码块，故只能封装有限的逻辑

匿名函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数

匿名函数的定义----匿名函数名=lambda[arg1[,arg2,......argn]]:expression【arg*为参数列表，expression为表达式，表示函数要进行的操作】

参数传递

参数是函数的重要组成成分。函数定义语法中，函数名后括号内的参数列表是用逗号分隔开的形参，可以包含0个或多个参数。在调用函数时，向函数传递实参，根据不同的实参参数类型，将实参的值或引用传递给形参

变量本身并无类型，也不直接存储值，而是存储了值的内存地址或者引用（指针）

给函数传递不可变对象

对于不可变对象的实参，传递给函数的仅仅是值，函数不会影响其引用（存放地址）

给函数传递可变对象

函数可变对象的实参，事实上是把值和引用都传递给形参。函数内部对形参的改变，同时也改变了实参

关于参数传递的总结

1.不可变对象----对于函数fun（a），调用时传递不可变对象类型的值给a，传递的只是a的值，没有影响a对象本身。如果在fun（a）内部修改a的值，则新生成一个a

2.可变对象----对于函数fun（la），调用时传递可变对象类型的值给la，则是将la真正地传递过去，在函数fun（la）内部修改la后，函数fun（la）外部的la也会受影响

参数类型

位置参数

在函数调用时是必须有的，而且顺序和数量都要与声明时保持一致【缺一不可，也不可多】

关键字参数

在函数调用时，参数的传入使用了参数的名称，则该类参数称为关键字参数。

它可以允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，故在函数调用中，关键字参数放置的顺序可以随意，但是关键字参数必须跟随在位置参数的后面

默认参数

如果在函数定义时，某个参数使用了默认值，则该参数是默认参数；如果函数调用时没有传递该参数，则使用默认值

不定长参数

函数参数的个数不确定时，往往需要用到不定长参数

不定长参数的定义方式

*parameter----接受多个实参并将其放在一个元组中

**parameter----接受键值对并将其放在字典中

特殊形式

Python为确保可读性和运行效率，可以对参数传递形式进行限制：通过在函数定义的参数列表中增加“/”或“*”（可选），确定参数项是仅按位置、按位置也按关键字，还是仅按关键字传递；若二者皆未使用，则参数类型可以是位置参数或者是关键字参数

参数传递的序列解包

函数定义的参数列表如果包含多个位置参数的形参，则可以用列表、元组、集合、字典或其他可迭代的对象作为实参来进行参数传递，需要在实参名字前加一个星号（*），此时Python解释器会对实参进行所谓的解包操作，将序列中的值分别传递给多个单变量的形参

单个星号（*）是对参数传递的序列解包的情形，而两个星号（**）则是针对字典的值进行解包的

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