代码层次
Python是一门脚本语言,新建一个.py
文件,写点代码,就可以跑起来了,无论放哪都可以。比如where.py
文件:
print("Where am I?")
那么问题来了,这是写在哪里的呢?为了一目了然,我们用“导游图”的视角来看看代码层次:
红色箭头指出了,是写在模块中的,原来一个.py
文件就是一个模块。模块中可以写函数和类,模块可以放在包中。
Python中最出名的函数一定是print()
了,毕竟全世界都在用它say Hello World。Python函数其实和数学中的函数很像,比如y = f(x)
。有函数名字、输入和输出。Python的函数结构如下:
函数通过def
关键字来定义:
def 函数名(参数列表):
函数体
参数列表有就有,无则无,多个参数用逗号分隔。例如:
def hello() :
print("Hello World!")
hello() # 调用函数
def max(a, b):
if a > b:
return a
else:
return b
a = 4
b = 5
print(max(a, b))
调用函数,不需要再加def
,直接函数名(参数列表)
即可。参数既可以是变量,也可以是其他函数,只要能一一对应。return
关键字用来返回值。return不是必需的,如果没有,那么函数会把内部代码全部都执行完再退出,如果有,函数会在return语句立刻退出,同时返回return语句的值,例如:
# 可写函数说明
def sum( arg1, arg2 ):
# 返回2个参数的和."
total = arg1 + arg2
print ("函数内 : ", total)
return total
print("这里不会执行!")
# 调用sum函数
total = sum( 10, 20 )
print ("函数外 : ", total)
类
为什么还要写类,函数它不香么?这个问题有点大,我只能简单解释一下,那就是因为,类是包括了函数的,如果有一天你发现函数不够用了,那么可以用类试试,哈哈哈。
类是面向对象编程中的概念,把对象中共性的东西抽离出来而成。
类中的函数叫做方法,除了方法还有属性(也就是变量),我写个不严谨的公式:类 = 属性 + 方法,例如:
class People:
#定义属性
name = ''
age = 0
#定义方法
def speak(self):
print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name, self.age))
类的使用跟函数一样,需要调用,例如:
dongfanger = People() # 这叫做实例化对象
dongfanger.speak() # 调用方法
模块类的一大好处是,可以通过继承来进一步复用代码。
模块中可以包含模块级代码、函数和类。模块与模块之间是不能直接调用的,必须使用import
关键字来导入。导入时,模块级代码一定会被执行,如果我们不想让某些代码执行,那么可以添加一句if __name__ == '__main__':
,例如
if __name__ == '__main__':
print('这里的代码,仅在该模块自身运行时执行')
else:
print('模块被导入时执行')
包函数和类需要调用才会运行,所以不存在这个问题。
包是一个目录,特殊的地方在于需要包含一个__init__.py
文件(内容可以为空),这是为什么呢?设想一下import hello
这条语句,Python从哪去找hello
这个包,C盘D盘E盘,成千上万个文件,范围太大了。所以需要把有Python模块的目录标出来,只查找这些目录就可以了。示例:
sound/ 顶层包
__init__.py 初始化 sound 包
formats/ 文件格式转换子包
__init__.py
wavread.py
wavwrite.py
aiffread.py
aiffwrite.py
auread.py
auwrite.py
...
effects/ 声音效果子包
__init__.py
echo.py
surround.py
reverse.py
...
filters/ filters 子包
__init__.py
equalizer.py
vocoder.py
karaoke.py
...
命名空间
命名冲突是个头疼的问题,Python提供了命名空间这个方法,把代码块划分为不同的命名空间,同一个命名空间不能重名,不同命名空间可以重名,如图所示:
命名空间一般有三种:
-
内置:Python内置的名字。
-
全局:模块中定义的名字,包括模块的函数、类、其他导入的模块、模块级的变量和常量。
-
局部:函数中定义的名字,包括函数的参数和局部定义的变量。(类中定义的也是)
作用域包里面是文件,文件名重复与否由操作系统判断。
命名空间决定了变量的作用域,小的作用域只在内部才有作用,比如函数内的变量,模块是不能用的:
def func():
a = 1
print(a) # 报错NameError: name 'a' is not defined
反之,大的作用域能作用到小的作用域:
a = 1
def func():
print(a)
func() # a = 1
如果不同作用域有相同名字的变量,Python的匹配顺序为:局部 -> 全局 -> 内置,例如:
a = 1
def func():
a = 2 # 不会作用到模块的a
func() # 调用函数修改a的值
print(a) # a的值仍为1
函数内部的a并不能影响到模块级别的a,因为Python在找a时,函数内部已经找到了,就不会再找了。
可以使用global
关键字,把局部变量定义为全局变量,这样模块级别的变量也可以在函数内修改了:
a = 1
def func():
global a # global声明为全局
a = 2
func() # 调用函数修改a的值
print(a) # a的值变为2
另外,Python中只有模块、类和函数,才会产生作用域。其他代码块如if
、while
、for
等是不会产生作用域的,也就是说这些语句内定义的变量,外部也可以访问,例如:
if True:
a = 1
print(a)