本节内容
- 函数背景介绍
- 函数是什么
- 参数与局部变量
- 返回值
- 递归函数
- 匿名函数
- 函数式编程介绍
- 高阶函数
一、函数背景介绍 |
老板让你写一个监控程序,监控服务器的系统状况,当cpu/memory/disk等指标的使用量超过阈值时即发邮件报警,如以下代码
while True:
if cpu利用率 > 90%:
# 发送邮件提醒
连接邮箱服务器
发送邮件
关闭连接
if memory占用 > 80%:
# 发送邮件提醒
连接邮箱服务器
发送邮件
关闭连接
if disk使用空间 > 90%:
# 发送邮件提醒
连接邮箱服务器
发送邮件
关闭连接
以上代码存在两个问题
1、发邮件代码重复过多
2、发邮件代码不利于修改,如加入群发功能,需要所有用到邮件代码的地方都要修改
解决办法:把重复的代码提取出来,放在一个公共的地方,起个名字,以后谁想用这段代码,就通过这个名字调用就行
def 发送邮件(内容):
# 发送邮件提醒
连接邮箱服务器
发送邮件
关闭连接
while True:
if cpu利用率 > 90%:
发送邮件("cpu报警”)
if memory占用 > 80%:
发送邮件("内存报警")
if disk使用空间 > 90%:
发送邮件("硬盘报警")
二、函数是什么 |
在BASIC中叫做subroutine(子过程或子程序),在Pascal中叫做procedure(过程)和function,在C中为function,在Java中称作method
定义:函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来,要想执行这个函数,只需调用其函数名即可
特性:
1、减少重复代码
2、使程序变得可扩展
3、使程序变得易维护
语法定义:
def sayhi(): # 无参函数定义
print("Hello, I'm nobody!")
sayhi() # 无参函数调用
def calc(x, y): # 有参函数定义
res = x ** y
# return 返回值
a, b = 5, 8
c = calc(a, b) # 有参函数调用
print(c)
三、参数与局部变量 |
形参变量只有在被调用时才分配内存单元,在调用结束时,即刻释放所分配的内存单元。
因此,新参只在函数内部有效,函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。
实参可以是常量、变量、表达式、函数等,无论实参是何种类型的量,在进行函数调用时,它们必须有确定的值,
以便把这些值传送给形参,因此应预先赋值、输入等办法使参数获得确定值
默认参数
def stu_register(name, age, country, course):
print("------注册学生信息------")
print("姓名", name)
print("年龄", age)
print("国籍", country)
print("课程", course)
stu_register("王大炮", 19, "CN", "Python")
stu_register("李小红", 20, "CN", "Linux")
stu_register("张志成", 18, "CN", "MySQL")
发现country这个参数基本都是"CN",注册时,如果不写,可以有一个默认值。定义默认参数可以实现该功能
def_register(name, age, course, country="CN")
country这个参数在调用时不指定,默认为"CN";指定了,就用指定值
注意country变成默认参数后,移到了最后面
关键参数
正常情况下,调用函数传递参数时要按照顺序,若不想按照顺序可以用关键参数实现,只需指定参数名即可。
注意 关键参数必须放在位置参数之后
stu_register(age=21, name="alex", course="PyCharm")
非固定参数
若函数在定义时不确定用户传入多少个参数,就可以使用非固定参数
def stu_register(name, age, *args): # *args 会把多传入的参数变成一个元组形式
print(name, age, agrs)
stu_register("Alex", 18)
Alex 18 () # 后面() 就是args,没有传值,所以为空
stu_register("Joanthan", 20, "CN", "Python")
Jonathan 20 ('CN', 'Python')
还有一个 **kwargs
def stu_register(name, age, *args, **kwargs): # **kwargs 会把多传入的参数变成一个dict形式
print(name, age, args, kwargs)
stu_register("Alex", 18)
Alex 18
stu_register("Joanthan", 20, "CN", "Python", sex="Male", province="JiangSu")
Jonathan 20 ('CN', 'Python') {'sex': 'Male', 'province': 'JiangSu'}
局部变量
name = "Jonathan"
def change_name(name):
print("before change:", name)
"Tom"
print("after change:", name)
change_name(name)
print("观察外面name是否更改:", name)
在子程序中定义的变量称为局部变量,在程序一开始定义的变量称为全局变量
全局变量作用域为整个程序,局部变量作用域是定义该变量的子程序
当局部变量和全局变量同名时:在定义局部变量的子程序内,局部变量有效;其他地方全局变量起作用
四、返回值 |
想要获取函数的执行结果,就可以用return语句把结果返回
注意:
1、函数在执行的过程中只要遇到return语句,就会停止执行并返回结果,这样可以理解为return语句代表函数的结束
2、如果未在函数中指定return,函数可以执行到函数体最后最后一条语句,且该函数返回值为None
五、递归函数 |
在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用本身,这个函数就是递归函数
def calc(n):
print(n)
ifint(n/2) == 0:
return n
return calc(int(n/2))
calc(10)
数据处理过程,如下图所示
递归特性:
1、必须有一个明确的结束条件
2、每次进入更深一层递归时,问题规模相比上次递归都应有所减少
3、递归效率不高,递归层次过多会导致栈溢出
六、匿名函数 |
匿名函数就是不需要显式的指定函数
def calc(n):
return n**n
print(calc(10))
# 换成匿名函数
calc = lamda n:n**n
print(calc(n))
# 匿名函数主要和其他函数搭配使用
res = map(lamda x:x**2, [1, 5, 7, 4, 8])
for i in res:
print(i)
七、函数式编程介绍 |
函数是Python内建支持的一种封装,我们通过把大段代码拆成函数,通过一层一层的函数调用,就可以把复杂的任务分解成简单的任务,
这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程程序设计的基本单元。
函数式编程中的函数这个术语不是指计算机中的函数,而是指数学中的函数,即自变量的映射。
也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值,不依赖其他状态。
比如sqrt(x)函数计算x的平方根,只要x不变,不论什么时候调用,调用几次,值都是不变的。
Python对函数式编程提供部分支持。由于Python允许使用变量,因此,Python不是纯函数式编程语言。
八、高阶函数 |
变量可以指向函数,函数的参数能接收变量,那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数,这种函数称之为高阶函数
def add(x, y, f):
return f(x) + f(y)
res = add(3, -6, abs)
print (res)