python 程序主函数

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轩辕 2024-09-26 17:15:29

文章标签 python 程序主函数作用域局部变量函数对象 文章分类 Python 后端开发

函数返回值

def showplus(x):
    print(x)
    return x+1
    return x+2
 showplus(5)
 def showplus(x):
    if x > 3:
          return x+1
 else:
          return x+2
 showplus(5)

总结:
   python函数使用return语句返回“返回值”
   所有函数都有返回值，如果没有return语句，隐藏调用return None
   return语句不一定是函数的语句块的最后一条语句
   一个函数可以存在多个return语句，但是只有一条可以被执行。如果没有一条return语句被执行到，隐式调用renturn None
   如果有必要，可以显示调用return None,简写为return
   如果函数执行了return语句，函数就会返回，当前被执行的return语句之后的其他语句就不会被执行了
   返回值的作用:结束函数调用、返回“返回值”

def showvalues()：
 return 1,3,5
 showvalues() #返回了多个值吗?

   函数不能同时返回多个值
   return1,3,5看似返回多个值，隐式的被python封装成一个元组
   x,y,z=showlist()使用解构提取返回值更为方便

函数作用域***

作用域
一个标识符的可见范围，这就是表示符的作用域。一般常说的是变量的作用域

def foo():
       x=100
       
 print(x) #可以访问到吗

上例中x不可以访问到,会抛出异常（NameError: name ‘x’ is not defined），原因在于函数是一个封装，它会开辟一个作用域，x变量被限制在这个作用域中，所以函数外部x变量不可见
注意：每一个函数都会开辟一个作用域

作用域分类

全局作用域

在整个程序运行环境中都可见
全局作用域中的变量称为全局变量

局部作用域

在函数、类等内部可见
局部作用域中的变量称为局部变量，其使用范围不能超过其所在局部作用域

#局部变量  
def fn1():
    x=1  #局部作用域，x为局部变量，使用范围在fn1内
def fn2():
    print(x)  # x不能打印，不可见

print(x) #不能打印，不可见

#全局变量  
x = 5  
def foo():
    print(X)  #可见

foo()

一般来说将外部作用域变量在函数内部可见，可以使用
反过来，函数内部的局部变量，不能在函数外部看到

函数嵌套

在函数中定义了另外一个函数

def outer():
    o = 65
    def inner():
        o = 97
        print(chr(o))
    inner()

outer() # a

从执行的结果来看：

外层变量在内部作用域可见
内层作用域inner,定义了o=97,相当于在当前函数inner作用域中重新定义了一个新的变量o,但是，这个o并不能覆盖掉外部作用域outer的变量o.对于inner函数来说，其只能可见自己作用域中定于的变量o了

赋值语句的问题

x=5
def foo():
    x+=1 #报错
foo()

原因分析：

x+=1 是 x = x + 1
相当于在foo()内部定义一个局部变量x,那么foo内部所有x都是这个局部变量x了
x = x+1相当于使用了局部变量x,但是这个x还没有完成赋值，就被右边拿来做加1操作了

global语句

x = 5
def foo():
    global x
    x += 1
    print(x)
foo()

使用global关键字的变量，将foo内的x声明为使用外部的全局作用域中定义的x
全局作用域必须有x的定义

def foo():
    global x
    x = 10
    x += 1
    print(x)
foo()
print(x) # 可以

使用global关键字的定义的变量，虽然在foo函数中声明，但是这将告诉当前foo函数作用域，这个x变量将使用外部全局作用域中的x.
即使是在foo中又写了x=10，也不会在这个局部作用域中定义局部变量x了。
使用了global，foo中的x不再是局部变量了，它是全局变量。

global使用原则

外部作用域变量会在内部作用域可见，但也不要在这个内部的局部作用域中直接使用，因为函数的目的就是为了封装，尽量与外界隔离
如果函数需要使用外部全局变量，请尽量使用函数的形参定义，并在调用传实参解决
不用global，学习它就是为了深入理解变量作用域

闭包***

自由变量:未在本地作用域中定义的变量。例如定义在内层函数外的外层函数的作用域中的变量
闭包：就是一个概念，出现在嵌套函数中，指的是内层函数引用到了外层函数的自由变量，就形成了闭包。很多语言都有这个概念，最熟悉就是JavaScript

def counter():
    global count
    count = 0
    def inc():
        global count
        count += 1
        return count 
    return inc #返回的是函数对象

foo = counter()
print(foo(),foo())

上例使用global解决，这是全局变量的实现，而不是闭包了。
如果要对这个普通变量使用闭包，python3中可以使用nonlocal关键字。

nonlocal语句
nonolocal:将变量标记为不在本地作用域定义，而是在上级的某一级局部作用域中定义，但不能是全局作用域中定义。

def counter():
    count = 0
    def inc():
        nonlocal count
        count += 1
        return count 
    return inc #返回的是函数对象

foo = counter()
print(foo(),foo())

count是外层函数的局部变量，被呢不函数引用。
内部函数使用nonlocal关键字声明count变量在上级作用域而非本地作用域中定义。
代码中内层函数引用外部局部作用域中的自由变量，形成闭包。

默认值的作用域

def foo(xyz=1):
    print(xyz)

foo() # 1
foo() # 1
print(xyz) # NameError



def foo(xyz=[]):
    xyz.append(1)
    print(xyz)

foo() # [1]
foo() # [1,1]
print(xyz) # NameError

函数也是对象，每个函数定义被执行过后，就生成了一个函数对象和函数名这个表示符关联
python把函数的默认值放在了函数对象的属性中，这个属性就伴随着这个函数对象的整个生命周期
查看foo.__defaults__属性，它是个元组

函数地址并没有变，foo这个函数对象的地址没有变过，调用它，它的属性__defaults__中使用元组保存默认值xyz默认值是引用类型，引用类型的元素变动，并不是元组的变化

#非引用类型缺省值
def foo(xyz,m=123,n='a')
    m = 456
    n = 'def'
    print(xyz)

print(foo.__defaults__)
foo('abc')
print(foo.__defaults__)

属性__defaults__中使用元组保存所有位置参数默认值，它不会因为在函数体内改变了局部变量(形参)的值而发生改变

def foo(xyz,m=123,*,n='a',t=[1,2])
    m = 456
    n = 'def'
    t.append(300)
    print(xyz)

print(foo.__defaults__,foo__kwdefaults__)
foo('abc')
print(foo.__defaults__,foo__kwdefaults__)

属性__defaults__中使用元组保存所有位置参数默认值
属性__kwdefaults__中使用字典保存所有keyword-only参数默认值

def x(a=[])
    a += 5
print(foo.__defaults__)
x()
x()
print(foo.__defaults__) #([],)


def y(a=[])
    a = a + [5]
print(foo.__defaults__)
y()
y()
print(foo.__defaults__) #([5,5],)

+和+=的区别: