Python 教程（六）：函数式编程
ziyu_jia 2024-08-03 10:35:01 阅读 81
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专栏列表前言函数定义参数返回值
示例函数类型普通函数空函数匿名函数（Lambda 函数）嵌套函数函数装饰器高阶函数
函数参数位置参数默认参数可变位置参数可变关键字参数
函数属性和方法`__name__``__doc__``func.__dict__``func.__defaults__``func.__annotations__`
函数的作用域全局作用域局部作用域
闭包总结
在前四篇教程中，我们学习了 Python 的基本语法和数据结构以及代码中条件语句和循环结构。本篇教程，我们将深入探讨 Python 中的函数式编程。通过本教程，我们学习了函数的定义、参数、返回值、类型、属性和方法、作用域以及闭包等概念
专栏列表
Python教程（一）：环境搭建及PyCharm安装Python 教程（二）：语法与数据结构Python 教程（三）：字符串特性大全Python 教程（四）：Python运算符合集Python 教程（五）：理解条件语句和循环结构Python 教程（六）：函数式编程
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前言
Python 中的函数是编程中非常基础且强大的概念。函数允许你封装一段代码，使其可以在程序中多次调用，从而提高代码的可重用性和清晰度。
函数就如同数学中的函数，一个函数是做一件事情的工具，它有封装性、重用性等特性，如同y=sin(x) 这个sin就是数学中定义的函数，我们学习后不用知道内部实现，直接拿来用就行
python中的注释，写备注，方便阅读，机器会直接忽略
#: 单行注释'''： 多行注释
函数定义
在 Python 中，使用 def 关键字来定义函数, 依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:，然后，在缩进块中编写函数体，函数的返回值用return语句返回。
def function_name(parameters):
"""函数的文档字符串，描述函数的功能"""
# 函数体
return value
参数
位置参数：必须按顺序传递的参数。默认参数：有默认值的参数，调用时可以省略。可变参数：允许传递任意数量的位置参数。关键字参数：允许传递任意数量的关键字参数。
返回值
函数可以通过 return 语句返回一个值，如果没有 return 语句，默认返回 None。
示例
def greet(name, message="Hello"): # message 是有默认值的code>
"""打印问候语"""
return f"{ message}, { name}!"
print(greet("Alice")) # 输出: Hello, Alice!
print(greet("Bob", "Good morning")) # 输出: Good morning, Bob!
函数类型
普通函数
普通的函数定义如上所示。
空函数
如果想定义一个什么事也不做的空函数，可以用pass语句：
def nop():
pass
匿名函数（Lambda 函数）
使用 lambda 关键字定义的小型函数。
add = lambda x, y: x + y
print(add(5, 3)) # 输出: 8
嵌套函数
在一个函数内部定义的函数。
def outer_function(text):
def inner_function():
return text.upper()
return inner_function
print(outer_function("hello")()) # 输出: HELLO
函数装饰器
在代码运行期间动态增加功能的方式，称之为“装饰器”（Decorator）。借助 Python 的
@语法，把 decorator置于函数的定义处
示例：
我们接下来要做一件事，调用 hello 函数的同时，记录日志，一般做法：我们定义 log 和 hello 函数，然后依次调用它们
常规用法：
def log():
print('日记记录。。。')
def hello(world):
print('hello' + world)
def exec():
log()
hello('world')
exec()
装饰器改造
def log(fn): # 接受装饰的函数
def wrapper(world): # 接受参数，函数名自定义
print('日记记录。。。')
return fn(world) # 调用log装饰的fn函数
return wrapper
@log # == log(hello)
def hello(world):
print('hello' + world)
hello('world!!')
高阶函数
可以接受其他函数作为参数或者返回一个函数的函数。
<code>def make_twice(func):
def wrapper(x):
return func(func(x))
return wrapper
@make_twice
def double(x):
return x * 2
print(double(5)) # 输出: 20
函数参数
位置参数
必须按顺序传递。
def add(a, b):
return a + b
print(add(3, 4)) # 输出: 7
默认参数
可以提供默认值。
def greet(name, message="Hello"):code>
return f"{ message}, { name}!"
print(greet("Alice")) # 输出: Hello, Alice!
print(greet("Bob", "Good morning")) # 输出: Good morning, Bob!
可变位置参数
使用 * 收集任意数量的位置参数。
def add(*args):
return sum(args)
print(add(1, 2, 3, 4)) # 输出: 10
可变关键字参数
使用 ** 收集任意数量的关键字参数。
def print_kwargs(**kwargs):
for key, value in kwargs.items():
print(f"{ key}: { value}")
print_kwargs(name="Alice", age=25) # 输出: name: Alice, age: 25code>
函数属性和方法
__name__
函数的名称。
def my_function():
pass
print(my_function.__name__) # 输出: my_function
__doc__
函数的文档字符串。
def my_function():
"""这是一个示例函数"""
pass
print(my_function.__doc__) # 输出: 这是一个示例函数
func.__dict__
函数的属性字典。
def my_function():
pass
my_function.attr = "value"
print(my_function.__dict__) # 输出: {'attr': 'value'}
func.__defaults__
函数的默认参数值。
def my_function(a, b=10):
pass
print(my_function.__defaults__) # 输出: (10,)
func.__annotations__
函数的参数和返回值注解。
def my_function(a: int, b: str) -> bool:
pass
print(my_function.__annotations__) # 输出: {'a': <class 'int'>, 'b': <class 'str'>, 'return': <class 'bool'>}
函数的作用域
全局作用域
在函数外部定义的变量。
x = 10
def my_function():
print(x)
my_function() # 输出: 10
局部作用域
在函数内部定义的变量。
def my_function():
y = 20
print(y)
my_function() # 输出: 20
print(y) # NameError: name 'y' is not defined
闭包
闭包是指一个函数记住并访问其外部作用域中的变量。
def outer_function(x):
def inner_function():
return x * 2
return inner_function
double = outer_function(10)
print(double()) # 输出: 20
总结
函数是 Python 编程中的核心概念之一。通过本教程，我们学习了函数的定义、参数、返回值、类型、属性和方法、作用域以及闭包等概念。掌握这些知识点将帮助你编写更清晰、更高效的代码。如果你有任何问题或需要进一步的帮助，请随时联系我们。
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