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為什麼應用函數
編寫函數
>>def語句
在Python中創立一個函數是經由過程def症結字停止的,def語句將創立一個函數對象並將其賦值給一個變量名。def語句普通的格局以下所示:
def <name>(arg1,arg2,... argN): <statements>
平日情形下,函數體中會有一個return語句,可以湧現在函數體的任何地位,它表現函數挪用的停止,並將成果前往至函數挪用處。然則return語句是可選的,其實不是必需的。從技巧角度上說,一個沒有前往值的函數主動前往了none對象,然則這個值可以被疏忽失落。
>>def語句是及時履行的
Python的def語句現實上是一個可履行的語句:當它運轉的時刻,它創立一個新的函數對象並將其賦值給一個變量名。(請記住,Python中一切的語句都是及時運轉的,沒有對像自力編譯時光如許的流程)由於它是一個語句,它可以湧現在任一語句可以湧現的處所——乃至是嵌套在其他語句中。
if test: def func(): ... else: def func(): ... ... func()
它在運轉時簡略地給一個變量名停止賦值。與C說話如許的編譯說話分歧,Python函數在法式運轉之前其實不須要全體界說,更確實地說,def在運轉時才評價,而在def當中的代碼在函數挪用時才會評價。
就像Python中其他語句一樣,函數僅僅是對象,在法式履行時它消除地記載在了內存當中。現實上,除挪用以外,函數許可隨意率性的屬性附加到記載信息以供隨後應用:
othername=func #Assign function object othername() #Call func again func() #call object func.attr=value #attach attribute
一個例子:界說和挪用
def times(x,y): return x*y times(2,4) #return 8 times(3.12,4) #return 12.56 times('Ni',4) #return 'NiNiNi'
下面代碼中對函數的三次挪用都能准確運轉,由於”*“對數字和序列都有用,在Python我們從未對變量、參數或許前往值有過相似的聲明,我們可以把times用作數字的乘法或是序列的反復。
換句話說,函數times的感化決議於傳遞給它的參數,這是Python的焦點概念之一。
須要強調的是,假如我們傳入了一個不支撐函數操作的參數,Python會主動檢測出不婚配,並拋出一個異常,如許就可以削減我們編寫不用要的類型檢測代碼。
>>部分變量
一切在函數外部界說的變量默許都是部分變量,一切的部分變量都邑在函數挪用時湧現,並在函數加入時消逝。
函數設計概念
>>直接函數挪用
因為Python函數是對象,我們可以編寫通用的處置他們的法式。函數對象可以賦值給其他的名字、傳遞給其他函數、嵌入到數據構造、從一個函數前往給另外一個函數等等,就似乎它們是簡略的數字或字符串。
把函數賦值給其他變量:
def echo(message): print(message) x = echo x('Indirect call!') #Prints:Indirect call!
傳遞給其他函數:
def indirect(func,arg): func(arg) indirect(echo,'Argument call') #Prints:Argument call
把函數對象填入到數據構造中:
schedule=[(echo,'Spam!'),(echo,'Ham!')] for (func,arg) in schedule: func(arg)
從上述的代碼中可以看到,Python長短常靈巧的!
>>函數內省
因為函數是對象,我們可以用用慣例的對象對象來處置函數。
func.__name__ dir(func)
內省對象許可我們摸索完成細節,例如函數曾經附加了代碼對象,代碼對象供給了函數的當地變量和參數等方面的細節:
dir(func.__code__) func.__code__.co_varnames func.__code__.co_argument
對象編寫者可以應用這些信息來治理函數。
>>函數屬性
函數對象不只局限於上一末節中列出的體系界說的屬性,我們也能夠向函數附加隨意率性的用戶界說的屬性:
func.count=0 func.count+=1 func.handles='Button-Press'
如許的屬性可以用來直接把狀況信息附加到函數對象,而不用應用全局、非當地和類等其他技巧。和非當地分歧,如許的屬性信息可以在函數本身的任何處所拜訪。這類變量的稱號關於一個函數來講是當地的,然則,其值在函數加入後依然保存。屬性與對象相干而不是與感化域相干,但直接後果是相似的。
>>Python3.0中的函數注解
在Python3.0也能夠給函數對象附加注解信息——與函數的參數相干的隨意率性的用戶界說的數據。Python為聲明注解供給了特別的語法,然則,它本身不做任何工作;注解完整是可選的,而且,湧現的時刻只是直接附加到函數對象的__annotations__屬性以供其他用戶應用。
從語法上講,函數注解編寫在def頭部行,關於參數,它們湧現在緊隨參數名以後的冒號以後;關於前往值,它們編寫於緊跟在參數列表以後的一個->以後。
def func(a:'spam',b:(1,10),c:float) -> int: return a+b+c
注解和沒注解過的函數在功效和應用上完整一樣,只不外,注解過的函數,Python會將它們的注解的數據搜集到字典中並將它們附加到函數對象本身。參數名釀成鍵,假如編寫了前往值注解的話,它存儲在鍵return下,而注解的值則是賦給了注解表達式的成果:
func.__annotations__ #Prints:{'a':'spam','c':<class 'float'>,'b':(1,10),'return':<class 'int'>}
留意點
假如編寫了注解的話,依然可以對參數應用默許值,例如:a:'spam'=4 意味著參數a的默許值是4,而且用字符串'spam'注解它。
在函數頭部的各部門之間應用空格是可選的。
注解只在def語句中有用。
匿名函數:lambda
除def語句以外,Python還供給了一種生成函數對象的表達式情勢。因為它與LISP說話中的一個對象很類似,所以稱為lambda。就像def一樣,這個表達式創立了一個以後可以或許挪用的函數,然則它前往了一個函數而不是將這個函數賦值給一個變量名。這也就是lambda有時叫做匿名函數的緣由。現實上,它們經常以一個行內函數界說的情勢應用,或許用作推延履行一些代碼。
>>lambda表達式
lambda的普通情勢是症結字lambda,以後是一個或多個參數,緊跟的是一個冒號,以後是一個表達式:
lambda argument1,argument2,...argumentN:expression using arguments
由lambda表達式所前往的函數對象與由def創立並賦值後的函數對象任務起來是完整一樣的,然則lambda有一些分歧的地方讓其在飾演特定的腳色時很有效。
lambda是一個表達式,而不是一個語句。
lambda的主體是一個單個的表達式,而不是一個代碼塊。
一下兩段代碼生成了異樣功效的函數:
def func(x,y,z):return x+y+z func(2,3,4) #Return 9 f = lambda x,y,z : x + y + z f(2,3,4) #Return 9
默許參數也能在lambda中應用
x=(lambda a="fee",b="fie",c="foe": a+b+c) x("wee") #Prints:'weefiefoe'
在lambda主體中的代碼像在def內的代碼一樣都遵守雷同的感化域查找軌則。
>>為何要應用lambda
平日來講,lambda起到了一種函數速寫的感化,許可在應用的代碼內嵌入一個函數的界說。它們老是可選的,由於老是可以或許用def來取代。
lambda平日用來編寫跳轉表:
L=[lambda x: x ** 2, lambda x: x ** 3, lambda x: x ** 4] for f in L: print(f(2)) #Prints:4,8,16 print(L[0](3)) #Prints:9
現實上,我們可以用Python中的字典或許其他數據構造來構建更多品種的行動表:
key='got' {'already':(lambda: 2+2), 'got':(lambda: 2*4), 'one':(lambda: 2 ** 6)}[key]() #Prints:8
如許編寫代碼可使字典成為加倍通用的多路分支對象。
最初須要留意的是,lambda也是可以嵌套的
((lambda x:(lambda y: x+y))(99))(4) #Prints:103
在序列中映照函數:map
map函數會對一個序列對象中的每一個元素運用被傳入的函數,而且前往一個包括了一切函數挪用成果的一個列表。
counters=[1,2,3,4] def inc(x):return x+10 list(map(inc,counters)) #[11,12,13,14]
因為map等待傳入一個函數,它正好是lambda最常湧現的處所之一。
list(map((lambda x: x+10),counters)) #[11,12,13,14]
函數式編程對象:filter和reduce
在Python內置函數中,map函數是用來停止函數式編程的這類對象中最簡略的內置函數代表。所謂的函數式編程就是對序列運用一些函數的對象。例如過濾出一些元素(filter),和對每對元素都運用函數並運轉到最初的成果(reduce)。
list(filter((lambda x: x>0),range(-5,5))) #[1,2,3,4]
序列中的元素若其前往值是真的話,將會被參加到成果列表中。
reduce接收一個迭代器來處置,然則,它本身不是一個迭代器,它前往一個單個的成果。
from functools import reduce #Import in 3.0,not in 2.6 reduce((lambda x,y: x+y),[1,2,3,4]) #Return:10 reduce((lambda x,y: x*y),[1,2,3,4]) #Return:24
下面兩個reduce挪用,盤算了一個列表中一切元素的累加和與積累乘積。