大話Python函式底層邏輯

北門吹雪發表於2020-10-05
Python函式

函式
　　叫 子過程或子程式 描敘的更為貼近實際應用場景
　　這和數學中的函式實現上不同但語義上相識，如 f(x) = expressiom, 給定一個確定的輸入必然返回一個確定的輸出
　　數學中函式的關係是通過代數方程確定的，計算機中的函式關係通過 表示式語句確定的，計算機可以完成數學中函式的
　　表達，並且遠比數學中的函式要強大，數學中完成的僅僅是計算問題，計算機不僅僅完成計算還能同時自動完成相關聯的
　　運算與許多系統級別的工作

 

在學習函式之前，我們理解這個場景，比如你在畫畫，你需要什麼？一支畫筆和一張白紙就足夠了，類比
計算機程式，你需要一個空文字檔案和往空文字檔案中寫入程式，文字編輯器就是那支畫筆，空白檔案就是那張白紙，
畫畫中，我們要熟知幾種圖形與線條，在程式中我們要熟知函式、類、變數、迴圈分支，這些都是構成程式的基本構件

 

函式定義

def ...(param, ...):
    ...
    return expression, ...

　　1. 關鍵字def引入一個函式定義，後面跟函式名稱和函式的引數列表，然後最後以:作為結尾，下一行縮排表示函式體
　　2. 定義的語義是建立了一個東西然後給予這個東西一個名字，然後後面某個時候可以通過名字來引用這個東西，要想用
　　　　某個東西，就需要建立這個東西並給他一個名字
　　3. 呼叫函式 ...(param, ...)，這個過程又被稱為執行函式，函式呼叫和函式執行時一個意思，要真有個區別
　　　　函式呼叫是傳遞實際引數給函式，函式執行時執行函式體
　　4. return 語句從函式中返回結果值，也就是函式的輸出，可以時一個值，也可以時多個值，如果沒有return語句則函式返回 None

def compare(one, two):
    """比較兩個字串,忽略大小寫 如果一樣則返回True, 否則返回False"""
    res = one.lower() == two.lower()
    return res

str_one = "123XXX"
str_two = "123xxx"
# 比較兩個字串是否一致
res = compare(str_one, str_two)
print(res)

 

形參 和 實參

形參
　　函式定義時候使用，只存在名稱，沒有具體的值，但可以在函式體內參與運算，很特殊，類似數學中的代數運算


實參
　　函式呼叫時候使用，需要傳遞具體的值給函式定義的形參

 

函式呼叫過程中傳遞引數的幾種方式
　　1. 位置引數，通過實參索引位置與形參索引位置依次賦值，等價於多重賦值
　　2. 關鍵字引數，通過形參名稱指定實參值的形式
　　3. 解包序列提供位置引數，解包字典提供關鍵字引數

def compare(one, two):
    """比較兩個字串,忽略大小寫 如果一樣則返回True, 否則返回False"""
    res = one.lower() == two.lower()
    return res


str_list = ["123XXX", "123xxx"]
# 解包序列獲取位置引數，要求序列中元素個數必須和函式定義的位置引數個數一模一樣
res = compare(*str_list)
print(res)


str_dict = {
    "one": "123XXX",
    "two": "123xxx"
}
# 解包字典獲取關鍵字引數，要求字典中的key要和函式定義的形參名稱一一對應
res = compare(**str_dict)
print(res)

 

函式定義中形參的幾種形式

　　# 形參的定義控制函式呼叫時候引數的傳遞方式
　　1. 必傳引數
　　2. 預設引數，在函式定義過程中計算的，只會執行一次，這對形參預設值時時可變型別時候顯得重要
　　3. 可變引數(又叫收集引數、非固定引數)
　　4. 僅限位置引數、僅限關鍵字引數、位置或關鍵字引數

def beg_sum(one, two, *num, **kwargs):
    """對兩數求和，如果、num有則加上num中數"""
    res = one + two
    if not num:
        return res
    res += sum(num)
    # 輸出kwars引數
    print(kwargs)
    return res

# 通過位置引數傳遞引數
res = beg_sum(1, 3, 77, 99, 99)
print(res)

# 通過關鍵字引數傳遞引數
res = beg_sum(one=1, two=2, three=4)
print(res)

　　

細心觀察函式，你會發現，函式就是一個架子(框架)，定義了輸入，也定義了輸出，至於中間的函式邏輯需要根據
具體的業務場景寫語句邏輯

函式的語法糖形式又稱為匿名函式
　　# lambda 表示式，返回的時函式物件，主要用於一些內建的函式，如 map reduce filter sort
　　# 應用於對可迭代物件中元素的簡單處理
　　# lambda 表示式只限於單行表示式
　　# lambda 函式並特殊，只是普通def函式的簡寫，一種語法上的便捷，就好像吃了糖一樣，甜甜的，所有叫做語法糖

nums = [10, 2, 3, 4, 6, 7, 8]
# 過濾掉 小於等於3的
want_nums = filter(lambda x: x > 3, nums)
print(list(want_nums))

　

函式標註
　　# 引數和返回值的元資訊，類似靜態語言的引數的型別與返回值型別，但不同的是Python的標註資訊僅僅是提示，不做
　　引數型別檢查，儲存在函式元資訊的 __annotations__以字典形式存放

def compare(one: str, two: str) -> int:
    """比較兩個字串,忽略大小寫 如果一樣則返回True, 否則返回False"""
    res = one.lower() == two.lower()
    return res

str_one = "123XXX"
str_two = "123xxx"
# 比較兩個字串是否一致
res = compare(str_one, str_two)
print(res)
# 列印函式元資訊，函式標註
print(compare.__annotations__)

　　

所有名稱遵守同樣的規範
　　# [a-zA-Z][a-zA-Z0-9]*
　　# 基本上都是英文單詞和英文單詞的縮寫或簡寫
　　# 不能是關鍵字或內建函式名稱

宣告 = 定義 = 建立

後設資料 任何資料都有後設資料
　　對資料的特徵描敘，又叫元資訊
　　例如數字 1 其後設資料：
　　　　a. int型別
　　　　b. 支援數值運算 + - * / // %
　　　　c. 邏輯值為真
　　　　... 具有意義的特徵資訊

　　小明 後設資料
　　　　身高
　　　　體重
　　　　年齡
　　　　學歷
　　　　...

 

Python 中並不存在變數宣告這麼一說，只存在變數賦值
　　形式 varname = expression
　　# 等號左邊的是變數賦值，會首先查詢當前作用域中的變數，如果沒找到，則新建一個變數varname,如果找到則修改其值
　　# 但是在 expression 中的變數，更確切的說是參與表示式運算的變數，這就存在變數引用，這個變數引用會首先找當前區域性作用域中該行語句之前建立的變數，如果沒有找到，則找外一層的區域性變數，依次往上找，並不會往下找，一直找到全域性變數，也就是定義在模組中的變數，還找不到則去找內建名稱
　　# expression 中變數，稱為變數引用，變數引用的查詢過程 當前作用域 > 外層函式的作用域 > 全域性作用域 > 內建名稱， 只要在某一級找到，則停止查詢返回確切的值
　　# Python中也不存在常量這麼概念，我們可以約定變數名大寫就是語義上實現常量

　　構成作用域的在Python中只要函式、模組、內建名稱、類

 

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