python自动化学习笔记（day8）

python自动化学习笔记（day8） 函数和代码复用 1、函数的概念

函数是一段具有特定功能的，可重用的语句组，用函数名来表示并通过函数名进行完成功能调用。

函数也可以看作是一段具有名字的子程序，可以在需要的地方调用执行，不需要再每个执行地方重复编写这些语句。每次使用函数可以提供不同的参数作为输入，以实现对不同数据的处理；函数执行后，还可以以反馈相应的处理结果。

函数是一种功能抽象。

2、python中函数的定义

python 中定义一个函数使用 def 关键字，语法如下：

def <函数名>(<参数列表>)：
​
    <函数体>
​
    return <返回值列表>

例如唱生日歌

# 最简单的方式
print('Happy birthday to you！')
print('Happy birthday to you！')
print('Happy birthday, dear Mike！')
print('Happy birthday to you！')

Happy birthday to you！
Happy birthday to you！
Happy birthday, dear Mike！
Happy birthday to you！

# 以函数的方式
def happy():
    print('Happy birthday to you！')
​
def happy_birthday(name):
    happy()
    happy()
    print('Happy birthday, dear {}!'.format(name))
    happy()
​
# 调用函数
happy_birthday('MIke')

Happy birthday to you！
Happy birthday to you！
Happy birthday, dear MIke!
Happy birthday to you！

3、函数的调用过程

程序调用一个函数需要执行以下四个步骤：

1. 调用程序在调用处暂停执行
2. 在调用时将实参赋值给函数的形参
3. 执行函数体语句
4. 函数调用结束给出返回值，程序回到调用前的暂停处继续执行

4、函数的参数

定义函数时 () 里的参数叫形参（形式参数），它只是一个变量名，供函数体中的代码调用。

函数调用时，传入 () 里的参数叫实参（实际参数），它是实际的数据，会传递给形参，供函数体执行。

4.1 形参

定义函数时，形参根据功能不同，可以定义几种类型

4.1.1 必须参数

在定义函数时，如果要求调用者必须传递实参给这个形参，它就是必须参数。

直接定义在函数名后的 () 中的形参就是必须参数。

例如上面的 happy_birthday 函数中的 name。

def add(x,y):
    print(x+y)
​
add(1) #只传入一个值会报错

---------------------------------------------------------------------------
​
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
​
~AppDataLocalTemp/ipykernel_6932/1867330815.py in 
      2     print(x+y)
      3 
----> 4 add(1)

TypeError: add() missing 1 required positional argument: 'y'

4.1.2 默认参数

在定义函数时，某些形参有可能在调用时不用接收实参，这种情况可以定义为默认参数。

在函数名后 () 中，以 参数名=默认值 的形式定义的形参就是默认参数。

注意：默认参数必须定义在必须参数的后面

def my_print(content, times=1):
    for i in range(times):
        print(content)
my_print('test') #不传入times则默认打印一次
my_print('abc',3) #传入times则根据传入的次数打印

test
abc
abc
abc

4.1.3 不定参数

在定义函数时，不确定在调用时会传递多少个实参时，可以定义不定参数。

不定参数根据传递实参的不同（详见 4.2 实参）有分为两种

---

位置不定参

在函数名后的 () 中，在形参前加 * 号可以定义位置不定参，通常它会定义为 *args。

它用来接收函数调用时，以位置参数传递过来的超过形参数量的多余的实参。

注意：不订参必须定义在默认参数后面

位置不定参数会将所有多余的位置实参创建成元组。

def func(a, *args):
    print(args,type(args))
​
func(1,2,3,4)

(2, 3, 4) 

# 定义一个函数，接收 2 个以上的数，打印它们的和。
def add(x,y,*args):
    x += y
    for i in args:
        x += i
    print(x)
add(1,2,3,4)

10

---

关键字不定参

在函数名后的 () 中，在形参前加 ** 号可以定义关键字不定参，通常它会定义为 **kwargs。

它用来接收函数调用时，以关键字参数传递过来的超过形参数量的多余的实参。

注意：不订参必须定义在默认参数后面

关键字不定参数会将所有多余的关键字实参创建成字典。

def func(a, **kwargs):
    print(kwargs,type(kwargs))
​
func(a=1,b=2,c=3,d=4)

{'b': 2, 'c': 3, 'd': 4} 

4.2 实参

调用函数时传递实参有两种方式

4.2.1 位置参数

调用函数时，传递实参时默认会按照形参的位置一一对应，这种实参传递叫做位置参数。

# 定义一个函数实现打印一个数的 n 次幂
def my_power(x, n):
    print(x**n)
​
my_power(3,2)
my_power(2,3)

9
8

4.2.2 关键字参数

调用函数时，传递实参时以 形参名=实参 的形式传递参数，叫做关键字参数。

这是不用考虑参数的位置。

注意：关键字参数必须写在位置参数后面

my_power(x=3,n=2)
my_power(n=2,x=3)
my_power(3,n=2)

9
9
9

# 关键字参数必须在位置参数后面
my_power(n=2,3)

  File "", line 2
    my_power(n=2,3)
                  ^
SyntaxError: positional argument follows keyword argument

4.2.3 *,** 在传递实参时的用法

* 解包

在传递实参时，可以通过 * 对迭代对象进行解包。

def fun(a,b,*arg):
    print(a,b,arg)
ls = [1,2,3,4,5,6]
fun(*ls) # => fun(1,2,3,4,5,6)

1 2 (3, 4, 5, 6)

** 解包

在传递实参时，可以通过 ** 对字典对象进行解包

def fun(a,b, **kwargs):
    print(a,b,kwargs)
d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
fun(**d) # => fun(a=1,b=2,c=3,d=4)

1 2 {'c': 3, 'd': 4}

4.3 返回值

函数还有一个很重要的功能就是返回结果。

python 中使用 return 关键字来退出函数，返回到函数被调用的地方继续往下执行。

return 可以将 0 个，1 个，多个函数运算完的结果返回给函数被调用处的变量。

函数可以没有返回值，也就是说函数中可以没有 return 语句，这时函数返回 None，例如上面我们定义的那些函数。

return 会将多个返回值以元组的形式返回。

# 定义一个函数接收 2 个或多个数值，并返回它们的和
def add(x,y,*args):
    x += y
    for i in args:
        x += i
    return x


​
res = add(1,2)
print(res)

3

#定义一个函数接收被除数 x 和除数 y，返回它们的商和余数
def my_mod(x,y):
    res1 = None
    res2 = None
    if x < y:
        res1 = x
        res2 = 0
    else:
        i = 0
        while x >= y:
            x = x-y
            i += 1
        res1 = i
        res2 = x
​
    return res1, res2
res = my_mod(10,3)
print(res)

(3, 1)

5、 lambda 函数

lambda 函数用来定义简单的，能够在一行内表示的函数

lambda arg1,arg2,... : expression

f = lambda x,y: x+y
res =f(1,2)
print(res)

3

lambda 函数一般不会直接定义，通常是作为参数传递给其他函数作为参数使用

6、 变量作用域

python 中一个变量能够被访问的范围叫做作用域。根据作用域的大小简单的分为全局变量和局部变量。

6.1 全局变量

python 是解释型编程语言，解释器在运行一个 python 程序时会在计算机内存中申请一块内存用来运行这个程序。全局变量在这块内存空间中都可以被访问和修改。

直接定义在函数外的变量就是全局变量，在程序运行的全过程有效。

6.2 局部变量

定义在函数里的变量就是局部变量，它只在它定义的函数里起作用，一旦函数执行完毕它就不存在了。

a = 1 # 全局变量
def func():
    b = 2 # 局部变量
    print(a) # 在函数里可以调用全局变量
print(b) # 在函数外不能调用函数内的局部变量

---------------------------------------------------------------------------
​
NameError                                 Traceback (most recent call last)
​
~AppDataLocalTemp/ipykernel_6572/2369842908.py in 
      3     b = 2 # 局部变量
      4     print(a) # 在函数里可以调用全局变量
----> 5 print(b) # 在函数外不能调用函数内的局部变量

NameError: name 'b' is not defined

a = 1
def func():
    a += 2
func()

---------------------------------------------------------------------------
​
UnboundLocalError                         Traceback (most recent call last)
​
~AppDataLocalTemp/ipykernel_6572/266270445.py in 
      2 def func():
      3     a += 2
----> 4 func()

~AppDataLocalTemp/ipykernel_6572/266270445.py in func()
      1 a = 1
      2 def func():
----> 3     a += 2
      4 func()

UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

上面的案例说明在函数内部不能直接修改全局变量（不可变数据类型）

可变类型可以在函数内部改变，但需要格外注意使用

6.3 global 关键字

有时候需要在函数内部修改全局变量。

使用 globals 关键字可以在函数内部修改全局变量

a = 1 # 全局变量
​
def fun():
    global a  # 申明 a 是全局变量
    a += 1
fun()
print(a)

2