Python第三章__函数式编程、递归、闭包

目录：

• 函数式编程

• 传参与返回值

• 递归

• 匿名函数
  

• 闭包

• 高阶函数

• 内置函数

在第三章，我们引入新的概念函数，在以往的代码编写中我们都是用的过程式编程，函数式编程的特点将过程式编程变成易于管理调用的小模块，

让重复的代码可以反复的调用，大大减少代码量，懒惰即美德

一、函数式编程

　　创建函数

　　一个函数式由关键字 def ，与函数名与括号冒号，和括号中的参数组成，当想要执行函数的时候只需要写上函数名加括号即可

　　格式：  def  function (parameter)  下面就创建一个函数

 第一个函数

　　变量的作用域

　　我们看一个例子，在下面代码中我们先把变量 a=“haha” 然后在函数中把 a=“heihei” 最后执行这个函数，并输出变量a的结果

　　我们发现为什么a不等于 "heihei",而是我们之前赋值的 “haha” 这个现象我们马上揭秘

 变量的作用域例一

　　全局变量与局部变量

　　很明显变量的作用域就是变量在哪一个范围内生效，如果出了这个范围则无法使用

　　全局变量：通常全局变量存活在脚本运行结束，并且所有的函数都可以访问它

　　局部变量：只能局部变量所在的函数内部调用，并且除非把局部变量声明成全局变量否则，其他函数均无法调用，并且局部变量

　　当所在的函数执行完成后就不存在了

 全局变量与局部变量

　　global

　　global就是可以把局部变量变成全局变量的，如果被声明的局部变量名与全局变量名一样的话，那么局部变量会覆盖全局变量，切

　　使用global声明变量需要在变量之前声明否则python会告诉你，你需要在 a 前面声明

　　报错提示：SyntaxWarning: name 'a' is assigned to before global declaration global a

 gloable

二、传参与返回值

　　传参

　　函数用起来比较简单也容易理解，但是参数的变化就比较多了，在函数括号内就是参数，参数可以接收字符串，数字，也可以接收字典和列表

　　并且在调用的时候，我们还可以指定给哪个参数赋什么值

 传参

　　当我们想要传入列表或者字典时需要怎么办？

 传入字典或列表

　　默认参数

　　在函数中还可以设置默认参数，默认参数的意思是这个参数你可以传值也可以不传值，当不传值的时候这个参数就等于默认值

 默认参数

　　非固定参数

　　非固定参数的意义在于可以接收任意个值，在你的函数不确定用户想传入多少个值的时候使用，当然在调用有只有非固定参数的函数的时候我们可以不传参数。

　　非固定参数分一个*和两个*，*args会把传入的参数变成元祖，**kwargs把传入的参数变成字典，当然*ages可以是别的名称，但是在规范中最好使用*args，和**kwargs

 非固定传参

　　既然形参可以带*和**，那么实参也是可以带*和**，那么*就是配合列表使用的，**就是配合字典的！

 解参

　　实参带*就会把列表分解成   "Ben","22","Man" 一个一个单独的元素传入函数，而**会把字典分解成name="Ben",age="022",aender="Man"

　　这种键值对传入函数。

　　形参与实参

　　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，形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调用

　　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，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此

　　应预先用赋值，输入等办法使参数获得确定值

　　注！当普通参数和默认参数和非固定参数结合使用的时候，要遵循一个顺序，普通参数在默认参数前面，默认参数在非固定参数前面

　　返回值

　　在正常使用函数的时候，函数是可以把函数内部处理的结果返回给函数调用者的，在没有返回值得函数中会保留None传给函数调用者，返回值可以返回序列等

　　在函数执行的时候遇到return函数会停止执行，并返回结果

 return

　　嵌套函数

　　在函数内部也可以写函数，这样就是外层函数套着内侧函数，这种形式称之为嵌套函数，同理因为作用域的关系嵌套函数只能内部调用

　　return unction_2(stra)+"我是第二层\n" 就等于先 c = unction_2(stra) 然后 return c+"我是第二层\n"

 嵌套函数

三、递归

　　前面已经介绍了函数相关的知识，在函数中，函数可以调用其他的函数，并且函数还可以调用自身，利用这种特性我们可以完成一些特定的

　　操作，这种函数调用自身的形式就是递归

　　def recursion() :
　　　　return recursion()

　　在递归中不能像上面两行一样一直调用自身，这样一会程序就会崩溃，因为它永远的在调用就跟while死循环一样出不去，所以递归也需要进

　　判断给它出口

　　例子：阶乘

　　什么是阶乘，阶乘就是给一个自然数N，然后计算N的阶乘那么 N = 1x2x3x4....N ，这个就是阶乘，我们可以把它到过来看，

　　N = N x (n-1) x (n-2) x (n-3) ...... 1 一直乘到括号中的值等于1，既然知道了阶乘是什么，那么我们来写一个程序实现它

 阶乘非递归版本

　　剖析：上面的例子首先把n=4传入进去，然后通过 for i in range(1,4)让i分别等于1,2,3，然后进行 n*=i，我们可以看出这个for循环是循环3次的

　　第一次(n = n*i) n = 4*1 ,此时n还是等于4

　　第二次(n = 4*i)  n = 4*2 此时n = 8 

　　第三次(n = 8*i)  n = 8*3 此时n等于24

　　此时for循环了3次所以结束了，通过return把n的结果返回，所以最终结果算出 4的阶乘等于24

　　递归版本

　　下面看递归版本的阶乘

 阶乘递归版本

　　剖析：

　　首先c = factorial(4)开始执行函数，然后进行第一次判断 n == 1，显然第一层n不等于1，然后碰到return n * factorial(n-1)，碰到return本来是要返回的，但是 factorial(n-1)

　　有调用了factiorial这个函数，因此进入了第二层

　　第二层因为上一层传入的参数是n-1，所以第二层的n是等于3的，然后判断，这一层的n也不等于1，然后又进入第三层

　　第三层n等于3，然后判断这一层的n还不等于1，然后又进入第四层

　　到第四层的时候这时的 n就等于1，所以触发了 return 1 不再调用函数了，所以就开始返回

　　返回第三层 return n * factorial(n-1) ， 此时factorial(n-1) 就等于第四层return上去的1，所以第三层返回时就等于return n * 1（return 2 * 1），并且第三层n是等于2的

　　返回第二层factorial(n-1)就等于第三层return上去的2，并且第二层n是等于3的，return 3 * 2

　　返回第一层factorial(n-1)就等于第二层return上去的6，并且第一层n是等于4的，return 4 * 6

　　到此为止递归执行完毕，c就等于 4 * 6 c=24

四、匿名函数

　　匿名函数也叫lambda函数，函数没有具体的名称。语法：function name=  lambda  args（多个参数用逗号隔开）: Expression（表达式，表达式的结果就是返回值）

　　先来看一个最简单例子:

 匿名函数

　　有认识，这个匿名函数和普通函数没有什么区别么，其实匿名函数就像三元运算一样，并且能够用lambda函数有几大优势

　　1、在一些不会再别的地方调用的函数，我们可以使用匿名函数，并且这样简化了代码，看起来更加整洁。

　　2、lambda函数将会搭配一些内置函数来使用（下面会涉及到）

五、闭包

　　在上面的示例中知道了函数可以调用函数本身，这种形式称之为递归，那么还可以将函数作为参数返回，这种形式就称之为闭包

　　闭包最大的好处就是即用即调，闭包对于安装计算，隐藏状态，以及在函数对象和作用域中随意地切换是很有用的！

 闭包示例

　　例子中做了一个减去手续费后返回余额的功能，首先执行了func函数，将利率封装了进去，然后，func函数把它内部的函数进行了进行了返回

　　要知道当函数不加括号的时候是不执行的！，所以此时closoure就是 add_func 函数的内存地址，当想要使用这个功能的时候，直接把closoure加括号

　　并传入值即可执行。并且可以看到的是在全局作用域中执行，随时可以切换到局部作用域。

六、高阶函数

　　函数可以用来当做返回值，可以用调用自己本身，高阶函数就是函数的参数把另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数。

 高阶函数

　　编写高阶函数，就是让函数的参数能够接收别的函数。

七、内置函数

　　内置函数就是python中内置的一些方法，内置函数官方介绍请猛戳这里

　　内置函数使用方法示例,详细介绍请参考

 内置方法

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陆老师 [海军工程大学 硕士 — 嵌入式开发专家]