Python函数基础与函数式编程详解

主要内容

1. 函数基本语法及特性 2. 参数与局部变量 3. 返回值 4. 递归 5. 匿名函数 6. 函数式编程介绍 7. 高阶函数 8. 内置函数

函数基本语法及特性

定义

数学函数定义：一般而言，在变化过程中，若存在两个变量x和y，且对于x的每一个确定值，y都有唯一确定的值与之对应，则称x为自变量，y为因变量，y是x的函数。自变量x的取值范围称为该函数的定义域。

然而，编程中的“函数”概念与数学中的函数存在显著差异。函数是逻辑结构化和过程化的一种编程方法。

函数的优点

减少重复代码 使程序具备可扩展性 使程序更易于维护

函数与过程

定义函数 def fun1(): #函数名称 "The function decription" print("in the func1") return 0 #返回值

定义过程

def fun2():
"The progress decription"
print("in the func2")

函数与过程：过程即没有返回值的函数。但在Python中，过程会隐式默认返回None，因此在Python中，即便是过程也可以被视为函数。

def fun1():
  "The function decription"
  print("in the func1")
  return 0
def fun2():
  "The progress decription"
  print("in the func2")

x=fun1()
y=fun2()

print("from func1 return is %s" %x)
print("from func2 return is %s" %y)

结果为：

in the func1
in the func2
from func1 return is 0
from func2 return is None

返回值

若要获取函数的执行结果，可以使用return语句将结果返回。

函数在执行过程中，一旦遇到return语句，就会停止执行并返回结果。因此，也可以将return语句理解为函数的结束标志。如果未在函数中指定return，则该函数的返回值为None。

接受返回值

赋予变量，例如：

def test():
  print('in the test')
  return 0
x=test()

返回什么样的变量值 return个数没有固定，return的类型没有固定。例如：

def test1():
  print('in the test1')


def test2():
  print('in the test2')
  return 0

def test3():
  print('in the test3')
  return 1,'hello',['alex','wupeiqi'],{'name':'alex'}

def test4():
  print('in the test4')
  return test2

x=test1()
y=test2()
z=test3()
u=test4()
print(x)
print(y)
print(z)
print(u)

结果是：

in the test1 in the test2 in the test3 in the test4 None 0 (1, 'hello', ['alex', 'wupeiqi'], {'name': 'alex'}) <function test2 at 0x102439488> 返回值数=0:返回None 没有return 返回值数=1:返回object return一个值，python 基本所有的数据类型都是对象。 返回值数>1:返回tuple， return多个值。 返回可以返回函数:return test2会将test2的内存地址返回。 为什么要有返回值? 想要整个函数执行的结果。 可能对执行结果进行相关操作。 比如登陆，返回true 接下来就可以进行其他操作。 如果是false 则不给操作。

函数参数

形参和实参定义

形参 形式参数，不是实际存在，是虚拟变量。在定义函数和函数体的时候使用形参，目的是在函数调用时接收实参(形参个数，类型应与实参一一对应)。

变量只有在被调时才分配内存单元

实参 实际参数，调用函数时传给函数的参数，可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以 把这些值传送给形参。因此应预先用赋值，输入 等办法使参数获得确定值。

区别 形参是虚拟的，不占用内存空间.形参变量只有在被调用时才分配内存单元，，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调函数后，则不能再使该形参变量。

实参是一个变量，占用内存空间，数据传送单向，实参传给形参，不能形参传给实参。

def calc(x,y): #x,y为形参
  res = x**y
  return res
c = calc(a,b) #a,b为实参
print(c)
def test(x,y): #x,y为形参
  print(x)
  print(y)
x=1 #x为实参
y=2 #y为实参

test(x=x,y=y) #等号左边x,y为形参，等号右边x,y为实参，引用不分顺序，按关键字引用。

默认参数

定义函数的时候，还可以有默认参数。 函数的默认参数的作用是简化调用，你只需要把必须的参数传进去。但是在需要的时候，又可以传入额外的参数来覆盖默认参数值。

#定义一个计算 x 的N次方的函数,默认是2次方
def test6(x,n=2):
  s=1
  while n>0:
    n=n-1
    s=s*x
  print(s)
  return s
test6(2)

默认参数只能定义在必需参数的后面.

可变参数

如果想让一个函数能接受任意个参数，我们就可以定义一个可变参数：

def fn(*args): print args 可变参数的名字前面有个 * 号，我们可以传入0个、1个或多个参数给可变参数： Python解释器会把传入的一组参数组装成一个tuple传递给可变参数，因此，在函数内部，直接把变量 args 看成一个 tuple 就好了。

定义可变参数的目的也是为了简化调用。假设我们要计算任意个数的平均值，就可以定义一个可变参数：

def average(*args): ... 这样，在调用的时候，可以这样写：

>>> average() 0 >>> average(1, 2) 1.5 >>> average(1, 2, 2, 3, 4) 2.4

位置参数和关键字

位置参数调用：实参与形参位置一一对应; 关键参数调用:位置无需固定。

正常情况下，给函数传参数要按顺序，如果不按顺序就可以用关键参数调用，只需指定参数名即可，但关键参数必须放在位置参数之后。

def test5(u,v,w):
  print(u)
  print(v)
  print(w)
test5(3,w=2,v=6)

函数调用

Python内置了很多有用的函数，我们可以直接调用。

要调用一个函数，需要知道函数的名称和参数，比如求绝对值的函数 abs，它接收一个参数。

调用 abs 函数：

>>> abs(-21) 21 调用函数的时候，如果传入的参数数量不对，会报TypeError的错误，并且Python会明确地告诉你：abs()有且仅有1个参数，但给出了两个：

>>> abs(21,8) Traceback (most recent call last): File "/Users/cathy/PycharmProjects/p51cto/day3/func_test3.py", line 67, in <module> abs(21,8) TypeError: abs() takes exactly one argument (2 given) 如果传入的参数数量是对的，但参数类型不能被函数所接受，也会报TypeError的错误，并且给出错误信息：str是错误的参数类型：

>>> abs('a') Traceback (most recent call last): File "/Users/cathy/PycharmProjects/p51cto/day3/func_test3.py", line 69, in <module> abs('a') TypeError: bad operand type for abs(): 'str'

递归函数

在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。

举个例子，我们来计算阶乘 n! = 1 * 2 * 3 * ... * n，用函数 fact(n)表示：

def fact(n):
  if n==1:
    return 1
  return n * fact(n - 1)

递归函数的优点是定义简单，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。

嵌套函数

python允许在定义函数的时候，其函数体内又包含另外一个函数的完整定义。

name = "test1"
def changeout():
  name = "test2"
  def changeinner():
    name = "test3"
    print("changeinner赋值打印", name)

  changeinner() # 调用内层函数
  print("外层调用内层打印", name)


changeout()
print("调用外层打印", name)

内部函数可以访问其外部函数的作用域，但是外部函数不能访问内部函数的作用域。

def change1(name):

匿名函数

匿名函数就是不需要显式的指定函数

#这段代码 def calc(n): return n**n print(calc(10))

#换成匿名函数 calc = lambda n:n**n print(calc(10))

函数式编程

单说，"函数式编程"是一种"编程范式"（programming paradigm），也就是如何编写程序的方法论。

主要思想是把运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。

参考页面

http://www.cnblogs.com/alex3714/articles/5740985.html

http://www.imooc.com/code/3516

http://blog.csdn.net/suncherrydream/article/details/51682560

https://www.jb51.net/article/68314.htm