第10课 函数(下)(2019-12-03)

一、变量的作用域

1.什么是变量的作用域?

在程序中定义一个变量时,这个变量是有作用范围的,变量的作用范围就叫做作用域。

2.根据变量的定义位置分类:

1)局部变量:在函数中定义的变量,包括函数的参数,都被称为局部变量。每个函数在执行时,系统都会为该函数分配一块“临时内存空间”,所有的局部变量都被保存在这块空间,当函数执行完成后,这块内存空间就会被释放了,局部变量也就失效了。

2)全局变量:在函数外定义的变量,被称为全局变量。全局变量意味着它可以在全部函数内被访问。

3. 不管是局部变量,还是全局变量,这些变量和它们的值就像是一个字典,变量名就是字典的Key,变量值就是字典的Value。 Python提供了三个函数来获取"变量字典":

globals()、locals()、vars(object)

4. 全局变量遮蔽:在函数内部对变量进行赋值时,默认就是重新定义新的局部变量。如果定义了与全局变量同名的变量,则全局变量就被遮蔽了。例如:

#在函数中直接访问全局变量name是允许的

>>> name ="Jeff"

>>> def my_name():

print(name)

>>> my_name()  #运行结果:Jeff

# 在函数内部增加一行对name赋值,刚全局变量name被遮蔽,报错变量不存在

>>> name="Jeff"

>>> def my_name():

print(name)

name="mary"

>>> my_name() #运行结果报错

5. 防止全局变量被遮蔽的两种方法:

1)使用globals()函数,例如:

>>> name="Jeff"

>>> def my_name():

print(globals()['name'])

name="mary"

>>> my_name() # 运行结果:Jeff

>>> print(name)#运行结果: Jeff

2)在函数中声明全局变量,例如:

>>> name="Jeff"

>>> def my_name():

global name # 声明name是全局变量

print(name) #直接访问全局变量name

name="mary"

>>> my_name() # 运行结果:Jeff

>>> print(name)#运行结果: mary

二、局部函数

1. 局部函数:Python还支持在函数体内定义函数,这种被放在函数体内定义的函数被称为局部函数。

2. 默认情况下,局部函数只能在其封闭的函数体内有效,对外是无效的。函数的返回值也可以是其内部的局部函数,这样以便程序在其它作用域中使用该局部函数。

3. 定义和调用局部函数:

#定义一个函数,内部包含两个局部函数

>>>def get_math_func(type,nn):

#定义一个局部函数square()

def square(n):

return n*n

#定义另一个局部函数cube()

def cube(n):

return n*n*n

if type=="square":

return square(nn)

else:

return cube(nn)

#调用函数

>>> print(get_math_func("square",3)) #运行结果:9

>>> print(get_math_func("cube",3)) #运行结果:27

三、函数的其它应用

Python 的函数本身也是一种对象,因此函数可以用于赋值,也可以作为其它函数的参数或返回值。

1. 将函数赋值给变量,通过变量来调用函数。例如:

#定义一个求面积的函数area

>>> def area(width,height):

return width*height

>>> my_func=area #将函数赋值给变量my_func

>>> print(my_func(3,4))  #通过变量调用函数,运行结果:12

2. 将函数作为其它函数的参数,例如:

#定义一个函数map(),其中一个参数fn是函数参数

def map(data,fn):

result=[]

for e in data:

result.append(fn(e))

return result

#定义一个求立方的函数cube()

>>> def cube(n):

return n*n*n

>>> data=[2,3,4]

#调用函数map()时,传入函数cube()作为其中一个参数

>>> print(map(data,cube))

3. 将函数作为其它函数的返回值,例如:

#定义一个函数,包含两个局部函数

>>> def math_func(type):

#定义一个局部函数,求平方

def square(n):

return n*n

#定义一个局部函数,求立方

def cube(n):

return n*n*n

if type=="square":

return square #返回值为函数

else:

return cube #返回值为函数

#调用函数math_func()

>>> my_func=math_func("cube")

>>> print(my_func(5)) 125

>>> my_func=math_func("square")

>>> print(my_func(5)) 25

四、lambda表达式

1. lambda表达式:局部函数的作用域只在其封闭函数之内,所在局部函数的函数名就变有太大意义了,这样就可以使用lambda表达式来简化局部函数的写法。lambda 表达式是比函数更灵活的代码块,它可以在程序中被传递和调用。

2. lambda 表达式的语法要点:

1)lambda表达式必须使用lambda关键字来定义。

2)lambda表达式中冒号(:)左边是参数列表,有多个参数要用逗号 (,)隔开,也可以没有参数。

3)lambda表达式中冒号(:)右边是返回值。

4)lambda表达式其实就是匿名的单行函数体。例如:

lambda x,y : x+y

可以写成函数:

def add(x,y): return x+y

3 lambda表达式的特点:

1)对于单行函数,使用lambda 表达式可以省去定义函数的过程,让代码更简洁。

2)对于不需要多次复用的函数,使用lambda表达式,用完就释放,提高了性能。

3)lambda表达式只能是单行表达式,所以不能用于替代太复杂的函数。

4.  lambda表达式的用法:

1)用lambda表达式代替局部函数,例如:

>>> def math_func(type):

result=1 i

f type=="square":

#用lambda表达式代替局部函数

return lambda n:n*n

else:

return lambda n:n*n

return lambda n:n*n*n

>>> my_math=math_func('square')

>>> print(my_math(5)) 25

2)用lambda表达式来调用Python内部的函数,例如:

>>> x=map(lambda x:x*x,range(8))

>>> y=map(lambda x:x*x if x%2==0 else 0, range(8))

>>> print([e for e in y])  #结果:  [0, 0, 4, 0, 16, 0, 36, 0]

>>> print([e for e in x ]) #结果:  [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49]

五、本节回顾

1)什么是局部变量和全局变量?

2)如何解决全局变量被遮蔽的问题?

3)什么是局部函数?

4)怎样将函数赋值给变量,将函数做为其它函数的参数或返回值?

5)lambda表达式的语法和特点是什么?


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