python学习笔记：第10天函数进阶和作用域

1. 函数进阶
- 动态接收位置参数
- 动态接收关键字参数
2. 命名空间
- 作⽤域:
3. 关键字global和nonlocal

1. 函数进阶

动态接收位置参数

之前写的函数都是固定参数的，假设有个函数需要的参数由几十个，一个个写在形参的位置会非常麻烦，因此我们要考虑使用动态参数，使用动态参数时需要在参数前加*，表示接收多个参数：

In [13]: def func5(a, b, c, d, e, f):
    ...:     print(a, b, c, d, e, f)
In [14]: func5(1, 2, ,3 ,4 , 5, 6)      # 按照之前的写法是在传参的时候参数的个数都是固定的
1 2 3 4 5 6
In [18]: def func6(*args):              # 使用动态接收参数后可以接收任个位置参数
    ...:     print(args)
In [19]:
In [19]: func6(1, 2, 3 ,4 , 5, 6, 7, 8, 9, 10)
(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
In [20]:

从上面的例子我们可以看出，动态参数可以接收任意个参数，在形参中作为一个元组的形式传递过来；但是此时要注意的是：动态参数必须要在位置参数的后面：

In [20]: def func7(*args, a, b):
    ...:     print(args)
In [21]: func7(1, 2, 3, 4)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-21-8171430efdb6> in <module>
----> 1 func7(1, 2, 3, 4)
TypeError: func7() missing 2 required keyword-only arguments: 'a' and 'b'
In [22]:

位置参数放在后面的时候，所有的参数都被args接收了，即a和b永远接收不到参数，因此动态参数必须在位置参数的后面

In [22]: def func8(a, *args, b=100):    # 正确使用方法
    ...:     print(a, args, b)
In [23]: func8(1, 2, 3, 4)
1 (2, 3, 4) 100
In [24]: def func8(a, b=100, *args):
    ...:     print(a, args, b)
In [25]: func8(1, 2, 3, 4)
1 (3, 4) 2
In [26]: func8(1, 2)
1 () 2
In [27]: func8(1)
1 () 100
In [28]:

从上面的例子可以看出，默认参数放在动态传参在之前时，只有在一种情况下才有效,即位置参数不够的情况下，会使用默认参数的值，那此时的动态传参也就没有意义了；所以只有当默认参数放在动态参数后面时，默认参数时永远生效的。

那么我们可以总结出动态传参的要注意的顺序：*位置参数, 动态参数，默认参数

动态接收关键字参数

在python中使用*可以动态接收位置参数，但是这种方法并无接收关键字参数，在python中应该使用**来接收动态关键字参数

In [28]: def func8(**kwargs):
    ...:     print(kwargs)
In [29]: func8(a='aaa', b='bbb')
{'a': 'aaa', 'b': 'bbb'}
In [30]:

顺序的问题, 在函数调⽤的时候, 如果先给出关键字参数, 则整个参数列表会报错.

def func(a, b, c, d):
print(a, b, c, d)
# 关键字参数必须在位置参数后⾯, 否则参数会混乱
func(1, 2, c=3, 4)

所以关键字参数必须在位置参数后⾯. 由于实参是这个顺序. 所以形参接收的时候也是这个顺序. 也就是说位置参数必须在关键字参数前⾯. 动态接收关键字参数也要在后⾯

最终顺序(*)为:

位置参数 > *args > 默认值参数 > **kwargs

这四种参数可以任意的进⾏使⽤.如果想接收所有的参数:

def func(*args, **kwargs):
  print(args, kwargs)
func("麻花藤","⻢晕",wtf="胡辣汤")

动态参数的另⼀种传参⽅式:

def fun(*args):
  print(args)
lst = [1, 4, 7]
fun(lst[0], lst[1], lst[2])

2. 命名空间

我们用于存放变量名和其值的对应关系的空间，可以给它一个名字叫命名空间，我们的变量存储的时候就是存储在这片空间内的。

命名空间的分类

全局命名空间：在单个py文件中，函数声明外的变量都属于全局变量都属于全局命名空间
局部命名空间：在函数中声明的变量会存放在局部命名空间
内置命名空间：python解释器内置的一些变量（如list，tuple，str，int等等）

命名空间的加载顺序

内置命名空间
全局命名空间
局部命名空间

取值顺序

局部命名空间
全局命名空间
内置命名空间

In[2]: a = 10
In[3]: def func1():
  ...:     a = 20
  ...:     print(a)     # 函数内部有变量a，就优先取局部命名空间的变量
  ...:
In[4]: func1()
20
In[5]: print(a)
10
In[6]:

作⽤域:

作⽤域就是作⽤范围, 按照⽣效范围来看分为全局作⽤域和局部作⽤域
全局作⽤域: 包含内置命名空间和全局命名空间. 在整个⽂件的任何位置都可以使⽤(遵循

从上到下逐⾏执⾏). 局部作⽤域: 在函数内部可以使⽤.

作⽤域命名空间:

全局作⽤域: 全局命名空间 + 内置命名空间
局部作⽤域: 局部命名空间

我们可以通过globals()函数来查看全局作⽤域中的内容, 也可以通过locals()来查看局部作

⽤域中的变量和函数信息

In[7]: a = 10
In[8]: def func():
  ...:     a = 40
  ...:     b = 20
  ...:     def abc():
  ...:         print("哈哈")
  ...:     print(a, b) # 这⾥使⽤的是局部作⽤域 40,20
  ...:     print(globals()) # 打印全局作⽤域中的内容
  ...:     print(locals()) # 打印局部作⽤域中的内容
  ...:
In[9]: func()

locals()：查看当前作用域中的名字

globals()：查看全局作用域中的名字

3. 关键字global和nonlocal

首先先介绍一下函数的嵌套：

# 函数的嵌套，即函数里面定义函数，该函数只能在上层函数中使用
def fun2():
    print(222)
    def fun3():
        print(666)
    print(444)
    fun3()
    print(888)
print(33)
fun2()
print(555)
# 打印结果：
# 33
#222
# 444
# 666
# 888
# 555

使用global关键字可以在局部作用域中把全局命名空间的变量拿过来用（可以修改），如果指定的变量不存在则创建。

In[12]: a = 100
In[13]: def func2():
   ...:     global a        # 此时这个函数中的a已经是全局变量a了
   ...:     a = 78
   ...:     print(a)
   ...:
In[15]: func2()
78
In[16]: a                   # 此时可以看到，a的值已经变成78了
Out[16]: 78

nonlocal关键字表示在局部作用域中，调用父级命名空间中的变量。

In[19]: a = 3
In[20]:
In[20]: def func3():
   ...:     a = 9
   ...:     def func4():
   ...:         nonlocal a  # 此时使用的就是func3中的a变量
   ...:         a = 23      # 因此func3中的a被修改成了23
   ...:         print(a)
   ...:     func4()
   ...:     print(a)
   ...: func3()
23              # 函数func4打印的结果
23              # 函数func3打印的结果
In[21]: print(a)
3               # 最后函数结束打印的结果

global：把全局的内容引入到局部，如果全局命名空间没有这个变量，则创建这个变量而并不会报错
nonlocal：在局部, 把上一层的变量引入进内部. 如果上一层没有. 继续上一层；最外层函数中还没有时，会报错（不会再全局命名空间中查找）