函数返回值
#return语句之后可以执行吗?
def showplus(x):
print(x)
return x+1
print('~~~~~~~~~~') #return之后会执行吗?
# 多条return语句都会执行吗
def showplus(x):
print(x)
return x+1
return x+2
# 下例多个return可以执行吗
def guess(x):
if x<3:
return "x>3"
else:
return "<=3"
print(guess(10))
#### 下面函数执行的结果是什么
def fn(x):
for i in range(x):
if i >3:
return 1
else:
print("{} is not greater than 3".format(x))
print(fn(5))
print(fn(3))
总结:
- python函数使用return语句返回 ‘返回值’
- 所有函数都有返回值,如果没有return语句,隐式调用return None
- return 语句并不一定是函数的语句块的最后一条语句
- 一个函数可以存在多个return语句,但是只有一条可以被执行。如果没有一条return语句被执行到,隐式调用return None
- 如果有必要,可以显示调用return None,可以简写为return
- 如果函数执行了return语句,函数就会返回,当前被执行的return语句之后的其它语句就不会被执行了
- 返回值的作用:结束函数调用、返回“返回值”
def showvalues():
return 1,3,5
- 函数不能同时返回多个值
- return 1,3,5看似返回多个值,隐式的被python封装成一个元组
- x,y,z=shownlist()使用解构提取返回值更为方便
函数作用域
一个标识符的可见范围,这就是标识符的作用域,一般常说的是变量的作用域
def foo():
x=100
上例中X不可以访问到,会抛出异常(NameError:name ‘y’ is not defined),原因在于函数是一个封装,它会开辟一个作用域,X变量被限制在这个作用域中,所以在函数外部X变量不可见
每一个函数都会开辟一个作用域
作用域分类
-
全局作用域
- 在整个程序运行环境中可见
- 全局作用域中的变量被称为全局变量
-
局部作用域
- 在函数、类等内部可见
- 局部作用域中变量称为局部变量,其使用范围不能超过其所在局部作用域
# 局部变量
def fn1():
x=1 #局部作用域,X为局部变量,使用范围在fn1中
def fn2():
print(x) #x能打印吗?可见吗?
#全局变量
x=5 #全局变量,也在函数外定义
def foo():
print(x) #可见吗,为什么?
foo()
- 一般来讲外部作用域变量在函数内部可见,可以使用
- 反过来,函数内部的局部变量,不能在函数外部看到
函数嵌套
def outer():
def inner():
print("inter")
print("outer")
inner()
内部函数inner不能在外部直接使用,会抛出NameError异常,因为它在函数外不可见
inner不过就是一个标识符,就是一个函数outer内部定义的变量而已
嵌套结构的作用域
def outer1():
o=65
def inner():
print("inner {}".format(o))
print(chr(o))
inner()
print("outer {}".format(o))
def outer2():
o=65
def inner():
o=97
print("inner {}".format(o))
print(chr(o))
inner()
print("outer {}".format(o))
从执行的结果来看:
- 外层变量在内部作用域可见
- 内层作用域inner中,如果定义了o=97,相当于在当前函数inner作用域中重新定义了一个新的变量o,但是,这个o并不能覆盖掉外部作用域outer2的变量o。只不过对于inner函数来说,其只能可见子集作用域中定义的变量o了
一个赋值语句的问题
- 函数1:正常执行,函数外部的变量在函数内部可见
x=5
def foo():
print(x)
foo()
- 函数2
x=5
def foo():
y=x+1
#x+=1
print(x)
foo()
x=5
def foo():
y=x+1
x+=1
print(x)
foo()
函数2为什么报错?
原因分析:
- x+=1其实是x=x+1
- 相当于在foo内部定义一个局部变量X,那么foo内部所有X都是这个局部变量x了
- x=x+1相当于使用了局部变量x,但是这个x还没有完成赋值,就被右边拿来做加1操作了
global语句
x=5
def foo():
global x
x+=1
print(x)
foo()
- 使用global关键字的变量,将foo内的x声明为使用外部的全局作用域中定义的x
- 全局作用域中必须有x的定义
如果全局作用域中没有x定义
- 情形1
def foo():
global x
x+=1
print(x)
foo()
- 情形2
def foo():
global x
x=10
x+=1
print(x)
foo()
使用global关键字定义的变量,虽然在foo函数中声明,但是这将告诉当前foo函数作用域,这个x变量将使用外部全局作用域中的x
即使是在foo中有写x=10,也不会在foo这个局部作用域中定义局部变量了
使用了global,foo中的x不再是局部变量了,它是全局变量x
总结
- x+=1这个是特殊形式产生的错误的原因?先引用后赋值,而python动态语言是先赋值才算定义,才能被引用。解决办法,在这条语句前增加x=0之类的赋值语句,或者使用global告诉内部作用域,去全局作用域查找定义变量
- 内部作用域使用 x=10之类的赋值语句会重新定义局部作用域使用的变量x,但是,一旦这个作用域中使用global声明x为全局的,那么x=5相当于在为全局作用域的变量赋值
global使用原则
- 外部作用域变量会在内部作用域可见,但也不要在这个内部的局部作用域中直接使用,因为函数的目的就是为了封装,尽量与外界隔离
- 如果函数需要使用外部全局变量,请尽量使用函数的形参定义,并在调用传实参解决
闭包
自由变量:未在本地作用域中定义的变量,例如定义在内层函数外的外层函数的作用域中的变量
闭包:就是一个概念,出现在嵌套函数中,指的是内层函数引用到了外层函数的自由变量,就形成了闭包。
def counter():
c=[0]
def inc():
c[0]+=1
return c[0]
return inc
foo = counter()
print(foo(),foo())
c=[5]
print(foo())
代码分析:
- 在第七行foo=counter(),这一行代表执行counter函数并返回inc对应的函数对象,注意这个函数对象并不释放
- 第四行 c[0]+=1,并不会报错,c已经在counter函数中定义过了,而且inc中的使用方式是为c的元素修改值,不是重新定义c变量
- 第9行中定义了一个c=100,相当于counter外部的全局变量,但是counter中定义了局部变量所以inc中不是用c=100
nonlocal语句
nonlocal:将变量标记为不在本地作用域,而是在上级的某一级局部作用域中定义,但不能是全局作用域中定义
def counter():
c=0
def inc():
c+=1
return c
return inc
foo=counter()
print(foo(),foo())
def counter():
c=0
def inc():
nonlocal c
c+=1
return c
return inc
foo=counter()
print(foo(),foo())
c是外层函数的局部变量,被内部函数引用
内部函数使用nonlocal关键字声明c变量在上级作用域而非本地作用域中定义
代码中内层函数引用外层局部作用域中的自由变量,形成闭包
a=100
def counter():
nonlocal a
a+=1
print(a)
count=0
def inc():
nonlocal count
count+=1
return count
return inc
foo=counter()
foo()
foo()
上例是错误的,nonlocal声明变量a不在当前作用域,但是往外就是全局作用域
默认值的作用域
def foo(xyz=1):
print(xyz)
foo()
foo()
print(xyz)
def foo(xyz=[]):
xyz.append(1)
print(xyz)
foo()
foo()
print(xyz)
为什么第二次调用foo函数打印[1,1]
- 因为函数也是对象,每个函数定义被执行后,就生成了一个函数对象和函数名这个标识符关联
- python把函数默认值放在了函数对象的属性中,这个属性就伴随这个函数对象的整个生命周期
- 查看foo._defaults_属性,它是个元组
def foo(xyz=[],m=123,n='abc'):
xyz.append(1)
print(xyz)
print(id(foo),foo.__defaults__)
foo()
print(id(foo),foo.__defaults__)
foo()
print(id(foo),foo.__defaults__)
函数地址并没有变,就是说foo这个函数对象的没有变过,调用它,它的属性__defaults__中使用元组保存默认值,xyz默认值是引用地址,引用类型的元素变动,并不是元组的变化。
# 非引用类型缺省值
def foo(xyz,m=123,n='abc'):
m=456
n='def'
print(xyz)
print(foo.__defaults__)
foo('damiao')
print(foo.__defaults__)
属性__defaults__中使用元组保存所有位置参数默认值,它不会因为在函数体内改变了局部变量(形参)的值而发生变化
#keyword-only参数的缺省值
def foo(xyz,m=123,*,n='abc',t=[1,2]):
m=456
n='def'
t.append(300)
print(xyz,m,n,t)
print(foo.__defaults__,foo.__kwdefaults__)
foo('damiao')
print(foo.__defaults__,foo.__kwdefaults__)
属性__defaults__中使用元组保存所有位置参数默认值
属性__kwdefaults__中使用字典保存所有keyword-only参数的默认值
def x(a=[]):
a+=[5]
print(x.__defaults__)
x()
x()
print(x.__defaults__)
def x(a=[]):
a=a+[5]
print(x.__defaults__)
x()
x()
print(x.__defaults__)
+和+=的区别:
- +表示两个列表合并并返回一个全新的列表
- +=表示,就地修改前一个列表,在其后追加后一个列表。
变量名解析原则LEGB
- local,本地作用域、局部作用域的local命名空间。函数调用时创建,调用结束消亡
- Enclosing,Python2.2时引入了嵌套函数,实现了闭包,这个就是嵌套函数的外部函数的命名空间
- Global,全局作用域,即一个模块的命名空间。模块被import时创建,解释器退出时消亡
- Build-in ,内置模块的命名空间,生命周期从python解释器启动时创建到解释器退出时消亡。
函数的销毁
定义一个函数就是生成一个函数对象,函数名指向的就是函数对象
可以使用del语句删除函数,使其引用计数减1
可以使用同名标识符覆盖原有定义,本质上也是使其引用计数减1
python程序结束时,所有对象销毁
函数也是对象,也不例外,是否销毁,还是看引用计数是否减少为0