python 程序设计 第六章 课后习题 答案江红 python课本第六章答案

Python基础知识-pycharm版 第6节

• 070.函数也是对象_内存分析
• 071.变量的作用域_全局变量_局部变量_栈帧内存分析讲解
• 072.局部变量和全局变量_效率测试
• 073.参数的传递_传递可变对象_内存分析
• 074.参数的传递_传递不可变对象_内存分析
• 075.浅拷贝和深拷贝_内存分析
• 076.参数的传递_不可变对象含可变子对象_内存分析
• 077.参数的类型_位置参数_默认值参数_命名参数
• 078.参数的类型_可变参数_强制命名参数
• 079.lambda表达式和匿名函数
• 080.eval（)函数用法
• 081.递归函数_函数调用内存分析_栈帧的创建 + 082.递归函数_阶乘计算案例

070.函数也是对象_内存分析

1. 函数也是对象
   Python中，“一切都是对象”。实际上，执行def 定义函数后，系统就创建了相应的函数 对象。执行如下程序，然后进行解释：
2. 内存底层分析
   上面代码执行 def 时，系统中会创建函数对象，并通过print_star 这个变量进行引用：
   
   执行“c=print_star”后，显然将 print_star 变量的值赋给了变量c，内存图变成了：
   
   显然，可以看出变量c和print_star 都是指向了同一个函数对象。因此，执行c(3)和执行 print_star(3)的效果是完全一致的。 Python 中，圆括号意味着调用函数。在没有圆括号的情况下，Python会把函数当做普通对象。
   与此核心原理类似，也可以做如下操作：
   zhengshu = int
   zhengshu(“234”)
   显然，将内置函数对象 int()赋值给了变量 zhengshu，这样zhengshu 和int 都是指向了同一个内置函数对象。当然，此处仅限于原理性讲解，实际开发中没必要这么做。

071.变量的作用域_全局变量_局部变量_栈帧内存分析讲解

变量起作用的范围称为变量的作用域，不同作用域内同名变量之间互不影响。变量分为：全局变量、局部变量。

1. 全局变量：
   (1) 在函数和类定义之外声明的变量。作用域为定义的模块，从定义位置开始直到模块 结束。
   (2) 全局变量降低了函数的通用性和可读性。应尽量避免全局变量的使用。
   (3) 全局变量一般做常量使用。
   (4) 函数内要改变全局变量的值，使用global声明一下
2. 局部变量：
   (1) 在函数体中（包含形式参数）声明的变量。
   (2) 局部变量的引用比全局变量快，优先考虑使用。
   (3) 如果局部变量和全局变量同名，则在函数内隐藏全局变量，只使用同名的局部变量
   
   

072.局部变量和全局变量_效率测试

局部变量的查询和访问速度比全局变量快，优先考虑使用，尤其是在循环的时候。

在特别强调效率的地方或者循环次数较多的地方，可以通过将全局变量转为局部变量提高运行速度。

073.参数的传递_传递可变对象_内存分析

1. 参数的传递
   函数的参数传递本质上就是：从实参到形参的赋值操作。 Python中“一切皆对象”， 所有的赋值操作都是“引用的赋值”。所以，Python中参数的传递都是“引用传递”，不 是“值传递”。具体操作时分为两类：
   (1) 对“可变对象”进行“写操作”，直接作用于原对象本身。
   (2) 对“不可变对象”进行“写操作”，会产生一个新的“对象空间”，并用新的值填 充这块空间。（起到其他语言的“值传递”效果，但不是“值传递”）
   可变对象有： 字典、列表、集合、自定义的对象等
   不可变对象有： 数字、字符串、元组、function等
2. 传递可变对象的引用
   传递参数是可变对象（例如：列表、字典、自定义的其他可变对象等），实际传递的还是对象的引用。在函数体中不创建新的对象拷贝，而是可以直接修改所传递的对象。

074.参数的传递_传递不可变对象_内存分析

传递参数是不可变对象（例如：int、float、字符串、元组、布尔值），实际传递的还是对象的引用。在”赋值操作”时，由于不可变对象无法修改，系统会新创建一个对象。

显然，通过id值可以看到 n和 a一开始是同一个对象。给 n赋值后，n是新的对象。

075.浅拷贝和深拷贝_内存分析

为了更深入的了解参数传递的底层原理，需要讲解一下“浅拷贝和深拷贝”。可以使用内置函数：copy(浅拷贝)、deepcopy(深拷贝)。

浅拷贝：不拷贝子对象的内容，只是拷贝子对象的引用。

深拷贝：会连子对象的内存也全部拷贝一份，对子对象的修改不会影响源对象

浅拷贝：只拷贝自己，不拷贝“子孙”

深拷贝：拷贝自己和“子孙”

传递不可变对象是浅拷贝：

传递参数是不可变对象（例如：int，float，字符串，元祖，布尔值），实际传递的还是对象的引用。但在“写操作”时，会创建一个新的对象拷贝。这个拷贝使用的是“浅拷贝”，不是“深拷贝”。

076.参数的传递_不可变对象含可变子对象_内存分析

077.参数的类型_位置参数_默认值参数_命名参数

2. 位置参数
   函数调用时，实参默认按位置顺序传递，需要个数和形参匹配。按位置传递的参数，称为： “位置参数”。



4. 默认值参数
   可以为某些参数设置默认值，这样这些参数在传递时就是可选的。称为“默认值参数”。 默认值参数放到位置参数后面。



6. 命名参数
   可以按照形参的名称传递参数，称为“命名参数”，也称“关键字参数”。

078.参数的类型_可变参数_强制命名参数

1. 可变参数
   可变参数指的是“可变数量的参数”。分两种情况：
   (1) *param（一个星号），将多个参数收集到一个“元组”对象中。
   (2) **param（两个星号），将多个参数收集到一个“字典”对象中。
2. 强制命名参数
   在带星号的“可变参数”后面增加新的参数，必须在调用的时候“强制命名参数”。

079.lambda表达式和匿名函数

lambda表达式可以用来声明匿名函数。lambda 函数是一种简单的、在同一行中定义函数 的方法。lambda函数实际生成了一个函数对象。

lambda表达式只允许包含一个表达式，不能包含复杂语句，该表达式的计算结果就是函数 的返回值。

lambda表达式的基本语法如下：

lambda arg1,arg2,arg3… : <表达式>

arg1/arg2/arg3为函数的参数。<表达式>相当于函数体。运算结果是：表达式的运算结果。

080.eval（)函数用法

功能：将字符串str当成有效的表达式来求值并返回计算结果。

语法： eval（source[, globals[, locals]]) -> value

参数：

(1) source：一个 Python表达式或函数 compile()返回的代码对象

(2) globals：可选。必须是dictionary

(3) locals：可选。任意映射对象

eval 函数会将字符串当做语句来执行，因此会被注入安全隐患。比如：字符串中含有删除文件的语句。那就麻烦大了。因此，使用时候，要慎重！！！

081.递归函数_函数调用内存分析_栈帧的创建 + 082.递归函数_阶乘计算案例

递归函数指的是：自己调用自己的函数，在函数体内部直接或间接的自己调用自己。递归类似于中学数学学习过的“数学归纳法”。 每个递归函数必须包含两个部分：

1. 终止条件
   表示递归什么时候结束。一般用于返回值，不再调用自己。
2. 递归步骤
   把第 n步的值和第 n-1步相关联。

递归函数由于会创建大量的函数对象、过量的消耗内存和运算能力。在处理大量数据时，谨慎使用。