(自用)Python Log5 调用函数、定义函数、函数的参数、递归函数

调用函数

Python内置了许多函数,可以从Python的官方网站查看文档,也可以在命令行通过help(f(x))进行查看帮助。

但是传入的参数数量、参数类型不对时,均会报错

在Python中也可以进行数据类型的转化,比如使用int()函数可以将其他数据类型转换为整数。函数名其实就是指向一个函数对象的引用,可以把函数名赋给一个变量,相当于起了一个别名。

>>>a = abs            #变量a指向abs函数

>>>a(-1)                

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定义函数

Python中,定义一个函数可以使用def的方式,比如

def my—abs(x):

函数内部语句执行时,一旦执行到return时,函数就执行完毕了,并将结果返回。

如果结尾没有return语句,函数执行完毕后,只是结果为None。return None可以简写为return。

如果已经把函数定义保存为.py文件,那么可以在该文件的当前目录,启动Python解释器,用“from 文件名 import 文件内函数”。


如果想定义一个什么都不做的空函数,可以用pass语句。

def nop()

        pass

虽然pass语句什么也不做,但是实际上pass可以用来作为占位符,可以为了让代码跑起来,先放一个pass语句。

在传入不恰当的参数时,可以使用数据类型检查的内置函数isinstance()函数

返回多个值

Python中可以返回多个值,比如可以返回一个坐标

import math

def f():

        ……   

        return nx,ny

import math 语句可以导入math包,允许后续代码引用math中的函数。

>>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)

>>> print(x, y)151.96152422706632 70.0

但是实际上,Python函数返回的仍然是单一值。Python的函数返回值是一个tuple!但是,返回一个tuple可以省略括号,而多个变量可以同时接收一个tuple,按位置赋给对应的值,所以,Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple。


函数的参数

Python的函数定义十分简单,但是灵活度很大,除了可以使用正常的必选参数以外,还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数,使得函数定义出来的接口,不仅可以处理复杂的参数,可以简化调用者的代码。

位置参数

位置参数

默认参数


默认参数

我们可以看出,使用默认参数可以简化函数的调用。

※注:

①必选参数在前,默认参数在后。

②变化大的参数在前,变化小的参数在后。

在有多个默认参数时,我们可以按顺序提供默认参数,也可以不按顺序,需要写上参数名,若参数名没有提供,那么将继续使用默认值。


默认函数的大坑

Python函数在定义时,默认参数L的值就被计算出来了,即[],因为默认参数L也是一个变量,它指向对象[],每次调用该函数,如果改变了L的内容,则下次调用的时候,默认参数就变了,不再是一开始定义的[]。

定义默认参数必须指向不变对象。



修改,指向为不变对象

因为不变对象一旦创建,对象内部的数据就不能修改,这样就减少了由修改数据导致的错误。此外,由于对象不变,多任务环境下同时读取对象不需要加锁,同时读没有问题。


可变参数

在Python中,我们可以使用可变参数,就是传入的参数个数是可变的。

可变参数

若要将list或者tuple变成可变参数,可以在参数前同样加上*号

>>> nums = [1, 2, 3]

>>> calc(*nums) 

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关键字参数

可变参数允许传入0个,或者任意个参数,在函数调用时自动组成一个tuple。而关键字参数允许传入任意个含参数名的参数,这些关键字参数在函数调用时,自动组成一个dict。

关键字参数

关键字参数可以拓展函数的功能,我们定义的部分可以收到,用户输入的其他信息,我们也可以收到。

和可变参数类似,也可以先组装一个dict,然后将该dict转化为关键字参数传入。

dict传入关键字参数

**extra表示把extra这个dict的所有key-value用关键字参数传入函数的**kw参数,kw将获得一个dict,对kw的dict改动,不会影响函数外面的extra。


命令关键字参数

如果要限制关键字参数的名字,就可以用命令关键字参数,和关键字参数**kw不同,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)

#调用的方式如下

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

Jack 24 Beijing Engineer

如果函数中已经有了一个可变参数,后面跟着的命名关键字就不再需要一个特殊分隔符*了。

同时,命名关键字参数必须传入参数名,这和位置参数不同,如果没有传入参数名,就会报错。由于缺少参数名,python解释器会把参数视为位置参数。

命令关键字参数可以具有默认值,调用时,便可不用传入该参数,从而达到简化的目的。


参数组合

在python中定义函数,可以用必选参数,默认参数,可变参数,关键字参数和命名关键字参数,这5种可以组合使用。但是定义的顺序必须是,必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数、关键字参数。

定义一个函数,包含上述的若干种参数,在函数调用时,python解释器自动按照参数位置和参数名把对应的参数传进去。更可以通过一个tuple和dict,调用函数。

所以对于任意函数,都可以通过类似func(*args,**kw)的形式调用它,无论他的参数是如何定义的。


递归函数

一个函数在内部调用自身本身。定义简单,逻辑清晰。理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰。

在使用递归函数的时候要注意防止栈溢出。在计算机中,函数调用是通过栈这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以调用的次数过多,会导致栈溢出。

解决递归调用栈溢出的方法是通过尾递归优化,事实上尾递归和循环的效果一样,所以可以把循环看成是一种尾递归函数。

尾递归是指,在函数返回时,调用自身函数,并且return语句不含有表达式,这样,编译器或者解释器就可以进行尾递归优化,使递归本身无论调用多少次,都只占用一个栈帧,不会出现栈溢出的情况。

尾递归优化
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