python3 入门 (三) 函数与lambda表达式、闭包

函数 是组织好的、可重复使用的、用来实现单一或相关联功能的代码段。

• 函数代码块以def关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()
• 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。圆括号之间可以用于定义参数
• 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明
• 函数内容以冒号起始，并且缩进
• Return[expression]结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None

函数的定义：

 def test0():
     "函数_文档字符串"
     print('函数内部')

 print(test0.__doc__)  # 函数_文档字符串

若采用默认参数定义函数，调用函数时，缺省参数的值如果没有传入，则被认为是默认值：

 def test1(arg1='参数一', arg2='参数二'):
     print('arg1:'+arg1)
     print('arg2:'+arg2)

 test1()  # arg1:参数一  arg2:参数二

 # 默认情况下，参数值和参数名称是按函数声明中定义的的顺序匹配起来的
 test1('ice', 'cream')  # arg1:ice  arg2:cream
 test1(arg2='cream', arg1='ice')  # arg1:ice  arg2:cream

不定长参数。加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的变量参数。选择不多传参数也可：

 def test2(*args, param):
     print(len(args))
     for arg in args:
         print(arg)
     print(param)

 test2(1, 2, 3, 4, param='This is param')

 def test3(param, *args):
     print(param)
     print(len(args))
     for arg in args:
         print(arg)

 test3('This is param', 1, 2, 3, 4)

所有参数（自变量）在Python里都是按引用传递。如果在函数里修改了参数，那么在调用这个函数的函数里，原始的参数也被改变了

 def test4(mylist):
     print(mylist)
     mylist.clear()
     print(mylist)

 mylist = [1, 2, 3, 4]
 test4(mylist)
 print(mylist)

 # 输出：
 # [1, 2, 3, 4]
 # []
 # []

return语句[表达式]退出函数，选择性地向调用方返回一个表达式。不带参数值的return语句返回None

 def test5():
     return (1, 2, 3, 4)

 def test6():
     return 1, 2, 3, 4

 def test7():
     return [1, 2, 3, 4]

 result = test5()
 print(result)  # (1, 2, 3, 4)

 result = test6()
 print(result)  # (1, 2, 3, 4)

 result = test7()
 print(result)  # [1, 2, 3, 4]

内部函数。函数体内可以再定义函数：

 1 def outerFunc():
 2     print('Outer Funtion')
 3     def innerFunc():
 4         print('Inner Function')
 5     innerFunc()
 6
 7 outerFunc()
 8
 9 # 输出：
10 # Outer Funtion
11 # Inner Function

函数变量作用域

定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。

局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中

 temp = 'ice cream'

 def test8():
     "全局变量可以在整个程序范围内访问"
     print(temp)

 def test9():
     inner_temp = 'ice'
     print(inner_temp)

 print(temp)  # ice cream
 test8()  # ice cream
 test9()  # ice

 # 局部变量只能在其被声明的函数内部访问
 print(inner_temp)  # 报错  name 'inner_temp' is not defined

 def test10():
     print(temp)  # 报错  local variable 'temp' referenced before assignment
     temp = 'ice'
     print(temp)

Python闭包

如果在一个内部函数里，对在外部作用域（但不是在全局作用域）的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包（closure）。一个闭包就是你调用了一个函数A，这个函数A返回了一个函数B给你。这个返回的函数B就叫做闭包。你在调用函数A的时候传递的参数就是自由变量

 def FuncX(x):
     def FuncY(y):
         return x * y
     return FuncY

 tempFunc = FuncX(3)
 result = tempFunc(5)
 print(result)  #

 result = FuncX(3)(5)
 print(result)  #

匿名函数

python 使用 lambda 表达式来创建匿名函数

• lambda只是一个表达式，函数体比def简单很多
• lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去
• lambda函数拥有自己的名字空间，且不能访问自有参数列表之外或全局名字空间里的参数
• 虽然lambda函数看起来只能写一行，却不等同于C或C++的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率

lambda函数的语法只包含一个语句： lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

使用如下：

 square = lambda x : x**2
 print(square(3))  #

 sum = lambda  x, y : x + y
 print(sum(2, 3))  #

内置函数filter的使用：

官方文档内容如下：

filter(function, iterable)

Construct an iterator from those elements of iterable for which function returns true. iterable may be either a sequence, a container which supports iteration, or an iterator. If function is None, the identity function is assumed, that is, all elements of iterable that are false are removed.

function参数可传入None、函数、lambda表达式，iterable参数传入一个可迭代对象。

若function参数为None：返回可迭代对象中所有不为False的元素

若function参数为函数或lambda表达式：返回  将元素作为函数参数、函数返回值为True  的元素

 reslut = filter(None, [1, 0, False, True])
 print(list(reslut))  # [1, True]

 def odd(num):
     return num % 2

 reslut = filter(odd, range(10))
 print(list(reslut))  # [1, 3, 5, 7, 9]

 reslut = filter(lambda num: num % 2, range(10) )
 print(list(reslut))  # [1, 3, 5, 7, 9]