Python其实很简单第十二章函数与变量的作用域

　　在前面已经多次提到函数这个概念，之所以没有解释什么是函数，是因为程序中的函数和数学中的函数差不多，如input()、range()等都是函数，这些都是Python的标准函数，直接使用就可以了。根据需要，用户也可以自定义函数。
　　12.1 函数
　　函数的结构：
　　def 函数名(参数)：
　　函数体
　　return 返回值
　　例如：数学中的函数f(x)=2x+5在Python中可以定义如下：
　　def f(x):
　　y=2*x+5
　　return(y)
　　如果x取值为3，可以使用如下语句调用函数：
　　f(3)
　　下面给出完整的程序代码：
　　def f(x):
　　y=2*x+5
　　return(y)
　　res=f(3)
　　print(res)
　　运行结果：11
　　如上例中的x是函数f(x)的参数，有时也被称为形式参数（简称形参），在函数被调用时，x被具体的值3替换y就是函数的返回值，这个值3也被称为实际参数（简称实参）。
　　上例中的y是函数f(x)的返回值。并不是所有的函数都有参数和返回值。如下面的函数：
　　def func():
　　print(＂此为无参数传递、无返回值的函数＂)
　　func()
　　输出结果：此为无参数传递、无返回值的函数
　　可以看出，该函数func()无参数，故调用时不用赋给参数值。
　　函数也可以有多个参数，如f(x,y)=x²+y²，可用Python语言定义如下：
　　def f(x,y):
　　z=x**2+y**2
　　return z
　　print(f(2,3)) #调用函数f(x,y)
　　输出结果：13
　　也可以通过直接给参数列表中的参数赋值的方法，为参数添加默认值，如果用户赋予参数值，则按照用户赋值执行，否则使用默认值。例如：
　　def f(x,y=3):
　　z=x**2+y**2
　　return z
　　若调用时参数列表为（2,1），即x赋值为2，y赋值为1：
　　print(f(2,1))
　　输出结果为：5
　　若调用时参数列表为（2），即x赋值为2，y赋值省缺，则y使用默认值：
　　print(f(2))
　　输出结果为：13
　　回调函数，又称函数回调，是将函数作为另一函数的参数。
　　例如：
　　def func(fun,m,n):
　　fun(m,n)
　　def f_add(m,n):
　　print(＂m+n=＂,m+n)
　　def f_mult(m,n):
　　print(＂m*n=＂,m*n)
　　func(f_add,2,3)
　　func(f_mult,2,3)
　　输出结果：
　　m+n= 5
　　m*n= 6
　　在f_add(m,n)和f_mult(m,n)被定义前，func(fun,m,n)中的fun(m,n)就已经调用了这两个函数，即＂先调用后定义＂，这也是回调函数的特点。
　　如果无法预知参数的个数，可以在参数前面加上*号，这种参数实际上对应元组类型。譬如，参会的人数事先不能确定，只能根据与会人员名单输入：
　　def func(*names):
　　print(＂今天与会人员有：＂)
　　for name in names:
　　print(name)
　　func(＂张小兵＂,＂陈晓梅＂,＂李大海＂,＂王长江＂)
　　运行后，输出结果为：
　　今天与会人员有：
　　张小兵
　　陈晓梅
　　李大海
　　王长江
　　参数为字典类型，需要在参数前面加上**号。
　　def func(**kwargs):
　　for i in kwargs:
　　print(i,kwargs[i])
　　func(a=＂a1＂,b=＂b1＂,c=＂c1＂)
　　输出结果为：
　　a a1
　　b b1
　　c c1
　　一个有趣的实例：
　　def func(x,y,z,*args,**kwargs):
　　print(x,y,z)
　　print(args)
　　print(kwargs)
　　func(＂a＂,＂b＂,＂c＂,＂Python＂,＂is easy＂,py=＂python＂,j=＂java＂,ph=＂php＂)
　　输出结果：
　　a b c # 前三个实参赋给前三个形参
　　(＂Python＂, ＂is easy＂) # *args接收元组数据
　　{＂py＂: ＂python＂, ＂j＂: ＂java＂, ＂ph＂: ＂php＂} # **kwargs接收字典数据
　　12.2 变量的作用域
　　变量的作用域即变量的有效范围，可分为全局变量和局部变量。
　　局部变量
　　在函数中定义的变量就是局部变量，局部变量的作用域仅限于函数内部使用。
　　全局变量
　　在主程序中定义的变量就是全局变量，但在函数中用关键字global修饰的变量也可以当做全局变量来使用。
　　全局变量的作用域是整个程序，也就是说，全局变量可以在整个程序中可以访问。
　　下面通过实例去讨论：
　　程序1：
　　a=1 # a为全局变量
　　def a_add():
　　print(＂a的初值：＂,a) # 在函数中读取a的值
　　a_add() # 调用函数a_add()
　　a+=1 # 主程序语句，a增加1
　　print(＂a现在的值是：＂,a) # 主程序语句，读取a的值
　　运行结果：
　　a的初值： 1
　　a现在的值是： 2
　　这个结果和我们想象的一样，全局变量a既可以在主程序中读取，也可以在子程序（函数）中读取。
　　程序2：
　　a=1
　　def a_add():
　　a+=1
　　print(＂a的初值：＂,a)
　　a_add()
　　print(＂a现在的值是：＂,a)
　　运行程序1时出现如下错误提示：
　　UnboundLocalError: local variable ＂a＂ referenced before assignment
　　意思是：局部变量＂a＂在赋值之前被引用。
　　从语法上来讲，该程序没有错误。首先定义了一个全局变量a并赋值为1，又定义了一个函数a_add()，函数内的语句a+=1就是出错的根源，虽然我们的初衷是想让全局变量a的值增加1，但从错误提示看，这个语句中的a并不是全局变量，而是局部变量。看来，在函数中读取全局变量的值是没有问题的（在程序1中已经得到了验证），但要在函数中改变全局变量的值是不行的（在程序2的错误提示a+=1中的a 是局部变量，而非全局变量）。
　　怎样解决这个问题？
　　程序3：
　　a=1
　　def a_add(x):
　　x+=1
　　return x
　　print(＂a的初值：＂,a)
　　a=a_add(a)
　　print(＂a现在的值是：＂,a)
　　运行结果：
　　a的初值： 1
　　a现在的值是： 2
　　结果的确是正确的，但在函数a_add(x)中没有调用变量a（没有出现变量a）。
　　程序4：
　　a=1
　　def a_add(a):
　　a+=1
　　return a
　　print(＂a的初值：＂,a)
　　a=a_add(a)
　　print(＂a现在的值是：＂,a)
　　运行结果：
　　a的初值： 1
　　a现在的值是： 2
　　对比程序4和程序3不难发现，其实程序4只是简单的把函数的参数x变成了a，这个a的实质和程序3中的x还是一样的。这进一步证实，函数中的a是局部变量，与主程序的全局变量a有着本质的区别。
　　程序5：
　　a=1
　　def a_add():
　　global a
　　a+=1
　　print(＂a的初值：＂,a)
　　a_add()
　　print(＂a现在的值是：＂,a)
　　运行结果：
　　a的初值： 1
　　a现在的值是： 2
　　程序5和程序2相比较，仅仅是在函数中添加了一个定义＂global a＂，此时的局部变量a就可以当做全局变量使用，由于它和全局变量a同名，自然也就不用区分a究竟是全局变量还是局部变量了，在主程序和该函数内都可以访问、修改变量a的值了。
　　虽然使用global可使变量使用起来非常方便，但也容易引起混淆，故在使用过程中还是谨慎为好。
　　12.3 函数的递归与嵌套
　　递归，就是函数调用它自身。递归必须设置停止条件，否则函数将无法终止，形成死循环。
　　以计算阶乘为例：
　　def func(n):
　　if n==1:
　　return 1
　　else:
　　return n*func(n-1) #func( )调用func( )
　　print(func(5))
　　运行结果为：120
　　嵌套，指在函数中调用另外的函数。这是程序中常见的一种结构，在此不再赘述。
　　匿名函数
　　Python中可以在参数前加上关键字lambda定义一个匿名函数，这样的函数一般都属于＂一次性＂的。
　　例如：
　　程序1：这是一个常规的函数定义和调用。
　　def f_add(x,y):
　　return x+y
　　print(f_add(2,3))
　　输出结果：5
　　程序2：使用lambda定义匿名函数。
　　f_add=lambda x,y:x+y
　　print(f_add(2,3))
　　输出结果：5
　　从上面的代码可以看出，使用lambda仅仅减少了一行代码。f_add=lambda x,y:x+y中的f_add不是变量名，而是函数名。程序1和程序2的print( )语句中的参数都是一样的——调用函数f_add( )。所以，匿名函数并没有太多的优点。