第四篇： python函数续

1、函数的嵌套

函数的嵌套调用：在调用一个函数的过程中，又调用了其它函数

示例1：

def bar():
    print('from nbar')

def foo():
    print('from foo')
    bar()
foo()
#执行结果为
C:\Users\Administrator\AppData\Local\Programs\Python\Python36\python.exe C:/Users/Administrator/PycharmProjects/python18/day4/函数嵌套.py
from foo
from nbar

示例2：求函数所带四个参数的最大值

def max2(x,y):
    if x > y:
        return x
    else:
        return y

def max4(a,b,c,d):
    res1=max2(a,b)
    res2=max2(res1,c)
    res3=max2(res2,d)
    return res3
print(max(1,2,3,-1))

#执行结果如下
C:\Users\Administrator\AppData\Local\Programs\Python\Python36\python.exe C:/Users/Administrator/PycharmProjects/python18/day4/函数嵌套.py
3

函数的嵌套定义：在一个函数的内部，又定义另外一个函数

2、名称空间和作用域

名称空间：存放名字的地方，准确的说名称空间是存放名字与变量值绑定关系的地方
名称空间共有三种名称空间既：
　　1、内置名称空间：在python解释器启动时产生，存放一些python内置的名字
　　2、全局名称空间：在执行文件时产生，存放文件级别定义的名字
　　3、局部名称空间：在执行文件的过程中，如果调用了函数，则会产生该函数的局部名称空间，用来存放该函数内定义的名字，该名字在函数调用时生效，在函数调用结束后失效

加载顺序：内置===》全局===》局部

优先掌握一：名字的查找顺序是：局部==》全局===》内置

作用域：作用的范围
全局作用域：全局存货，全局有效:globals()

局部作用域：临时存活，局部生效：locals()

x=11111111111111111111111111111111111111111111

# def f1():
#     x=1
#     y=2
#     def f2():pass
#     # print(locals())
#     print(globals())
#
# f1()
# print(locals() is globals())
# print(locals())
#
# print(dir(globals()['__builtins__']))

#global nonlocal掌握
# x=1
# def f1():
#     global x
#     x=2
#
# f1()
# print(x)

# l=[]
# def f2():
#     l.append('f2')
#
# f2()
# print(l)

# x=0
# def f1():
#     # x=1
#     def f2():
#         # x=2
#         def f3():
#            # global x
#            nonlocal x
#            x=3
#         f3()
#         # print(x)
#     f2()
#     print(x)
# f1()
# print(x)

　

优先掌握二：作用域关系，在函数定义时就已经固定，于调用位置无关,在调用函数时，必须必须必须回到函数原来定义的位置去找作用域关系

x=1
def  f1():
    def f2():
        print(x)
    return f2

# func=f1()
# print(func)
# x=10000000
# func()
# x=10000000

def foo(func):
    x=300000000
    func() #f2()
x=10000000000000000000000

foo(f1())
# x=10000000000000000000000
# foo(f1())

　　

3、闭包函数

1. 定义在函数内部的函数
2. 包含对外部作用域名字的引用，而不是对全局作用域名字的引用，那么该内部函数就称为闭包函数

# x=1
# def  f1():
#     x=11111111111
#     def f2():
#         print(x)
#     return f2
#
# func=f1()

# x=1000
# func()

# def foo():
#     x=12312312312312312312312312312312312313123
#     func()
#
#
# foo()

# def deco():
#     x=123123123123
#     def wrapper():
#         print(x)
#     return wrapper
#
# func=deco()

# func()

闭包函数的应用：惰性计算

import requests #pip3 install requests

# def get(url):
#     return requests.get(url).text
#
# print(get('https://www.python.org'))
# print(get('https://www.python.org'))
# print(get('https://www.python.org'))
# print(get('https://www.python.org'))

# def index(url):
#     # url='https://www.python.org'
#     def get():
#         # return requests.get(url).text
#         print(requests.get(url).text)
#
#     return get
#
# python_web=index('https://www.python.org')
# baidu_web=index('https://www.baidu.com')

# python_web()
# baidu_web()

name='egon'
def index(url):
    x=1
    y=2
    def wrapper():
        # x
        # y
        # return requests.get(url).text
        print(name)
    return wrapper

python_web=index('https://www.python.org')

# print(python_web.__closure__[0].cell_contents)
print(python_web.__closure__)
# print(python_web.__closure__[0].cell_contents)
# print(python_web.__closure__[1].cell_contents)
# print(python_web.__closure__[2].cell_contents)

4、装饰器　

1、 开放封闭原则：对扩展是开放的，对修改是封闭

2、 装饰器：装饰它人的工具，装饰器本身可以是任意可调用对象，被装饰的对象本身也可以是任意可调用对象
　　2.1 装饰器的遵循的原则：

　　　　2.1.1、 不修改被装饰对象的源代码

　　　　2.1.2、 不修改被调用对象的调用方式

装饰器名，必须写在被装饰对象的正上方，并且是单独一行

import time

def timmer(func):
    # func=index
    def wrapper():
        start=time.time()
        func()
        stop=time.time()
        print('run time is %s' %(stop-start))
    return wrapper

@timmer # index=timmer(index)
def index():
    time.sleep(3)
    print('welcome to index')
@timmer # home=timmer(home)
def home():
    time.sleep(2)
    print('welcome to home page')

index()
home()　　

装饰器补充

#补充一：wraps

# import time
# from functools import wraps
#
# def timmer(func):
#     @wraps(func)
#     def wrapper(*args,**kwargs):
#         start=time.time()
#         res=func(*args,**kwargs)
#         stop=time.time()
#         print('run time is %s' %(stop-start))
#         return res
#     return wrapper
#
#
# @timmer # index=timmer(index)
# def index():
#     '''这是index函数'''
#     time.sleep(3)
#     print('welcome to index')
#     return 123
#
# print(index.__doc__)
# # print(help(index))

#补充二：一个函数头顶上可以多个装饰器
import time
from functools import wraps
current_user={'user':None}

def timmer(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        stop=time.time()
        print('run time is %s' %(stop-start))
        return res
    return wrapper
def auth(auth_type='file'):
    def deco(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            if auth_type == 'file':
                if current_user['user']:
                    return func(*args, **kwargs)
                name = input('name: ').strip()
                password = input('password: ').strip()

                with open('db.txt', encoding='utf-8') as f:
                    user_dic = eval(f.read())
                if name in user_dic and password == user_dic[name]:
                    res = func(*args, **kwargs)
                    current_user['user'] = name
                    return res
                else:
                    print('user or password error')
            elif auth_type == 'mysql':
                print('mysql')

            elif auth_type == 'ldap':
                print('ldap')
            else:
                print('not valid auth_type')
        return wrapper
    return deco

@timmer #index=timmer(wrapper)
@auth() # @deco #index=deco(index) #wrapper
def index():
    '''这是index函数'''
    time.sleep(3)
    print('welcome to index')
    return 123

# print(index.__doc__)
# print(help(index))

index()

　　

5、生成器

学习生成器之前，我们先来看看什么是列表生成式

#列表生成式
b = [ i*2 for i in range(10)]
print(b)

###########打印输出###########
#[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

通过列表生成式，我们可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。而且，创建一个包含100万个元素的列表，不仅占用很大的存储空间，还需要花费很长时间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。在Python中，这种调用时才会生成相应数据的机制，称为生成器：generator

要创建一个generator，有很多种方法，第一种方法很简单，只要把一个列表生成式的[]改成()，就创建了一个生成器

#生成器
l = [ i*2 for i in range(10)]
print(l)

g = (i*2 for i in range(10))
print(g)

###########打印输出###########
#[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
#<generator object <genexpr> at 0x0064AAE0>

print(g) 打印出来的信息显示g是一个生成器，创建l和g的区别仅在于最外层的[]和()，l是一个list，而g是一个generator；我们可以直接打印出list的每一个元素，但我们怎么打印出generator的每一个元素呢？如果要一个一个打印出来，可以通过next()函数获得generator的下一个返回值

#生成器next打印
print(next(g))
#.........                 不断next 打印10次
#..........
print(next(g))

###########打印输出###########
#0
#........
#18
#Traceback (most recent call last):
#  File "<stdin>", line 1, in <module>
#StopIteration

我们讲过，generator保存的是算法，每次调用next(g)，就计算出g的下一个元素的值，直到计算到最后一个元素，没有更多的元素时，抛出StopIteration的错误。

上面这种不断调用next(g)实在是太变态了，正确的方法是使用for循环，因为generator也是可迭代对象，所以，我们创建了一个generator后，基本上永远不会调用next()，而是通过for循环来迭代它，并且不需要关心StopIteration的错误

#生成器for调用
g = (i*2 for i in range(10))        #不用担心出现StopIteration错误
for i in g:
    print(i)

###########打印输出###########
# 0
# 2
# 4
# 6
# 8
# 10
# 12
# 14
# 16
# 18

generator非常强大。如果推算的算法比较复杂，用列表生成式转换的生成器无法去实现时，我们还可以用函数来实现。比如，著名的斐波拉契数列（Fibonacci）　　

#函数表示斐波拉契数列
def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        print(b)
        a, b = b, a + b
        n += 1
    return 'done'

fib(5)
###########打印输出###########
# 1
# 1
# 2
# 3
# 5

仔细观察，可以看出，fib函数实际上是定义了斐波那契数列的推算规则，可以从第一个元素开始，推算出后续任意的元素，这种逻辑其实非常类似generator；也就是说，上面的函数和generator仅一步之遥，那我们能不能把上面的函数变成一个生成器呢？　　

#斐波拉契数列转换为generator
def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        #print(b)
        yield b
        a, b = b, a + b
        n += 1
    return 'done'

print(type(fib(5)))     #打印fib(5)的类型
for i in fib(5):        #for循环去调用
    print(i)
###########打印输出###########
# <class 'generator'>
# 1
# 1
# 2
# 3
# 5

要把fib函数变成generator，只需要把print(b)改为yield b就可以了，这就是定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含yield关键字，那么这个函数就不再是一个普通函数，而是一个generator

但是用for循环调用generator时，会发现拿不到generator的return语句的返回值，也就是return的值没有打印出来，现在我们来看看怎么去打印generator的返回值

#获取generator的返回值
def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        #print(b)
        yield b
        a, b = b, a + b
        n += 1
    return 'done'

g = fib(5)
while True:
    try:
        x = next(g)
        print( x)
    except StopIteration as e:
        print(e.value)
        break
###########打印输出###########
# 1
# 1
# 2
# 3
# 5
# done

如果想要拿到返回值，必须捕获StopIteration错误，返回值包含在StopIteration的value中，关于如何捕获错误，后面的错误处理还会详细讲解。　

还可通过yield实现在单线程的情况下实现并发运算的效果

import time
def consumer(name):
    print("%s 准备吃包子啦!" %name)
    while True:
       baozi = yield

       print("包子[%s]来了,被[%s]吃了!" %(baozi,name))

def producer(name):
    c = consumer('A')
    c2 = consumer('B')
    c.__next__()　　　　　　　　#c.__next__()等同于next(c)
    c2.__next__()
    print("老子开始准备做包子啦!")
    for i in range(10):
        time.sleep(1)
        print("%s做了2个包子!"%(name))
        c.send(i)
        c2.send(i)

producer("lzl")

　　

6、迭代器　　

迭代：是一个重复的过程，每一次重复，都是基于上一次的结果而来　　

# while True: #单纯的重复
#     print('你瞅啥')

# l=['a','b','c','d']
# count=0
# while count < len(l):
#     print(l[count])
#     count+=1

dic={'name':'egon','sex':'m',"age":18} #上述按照索引的取值方式，不适于没有索引的数据类型

迭代器：
可迭代对象iterable：凡是对象下有__iter__方法：对象.__iter__，该对象就是可迭代对象

# s='hello'
# l=['a','b','c','d']
# t=('a','b','c','d')
# dic={'name':'egon','sex':'m',"age":18}
# set1={1,2,3}
# f=open('db.txt')

# s.__iter__()
# l.__iter__()
# t.__iter__()
# dic.__iter__()
# set1.__iter__()
# f.__iter__()

迭代器对象：可迭代对象执行内置的__iter__方法，得到的结果就是迭代器对象　　

# dic={'name':'egon','sex':'m',"age":18}
#
# i=dic.__iter__()
# # print(i) #iterator迭代器
#
# # i.__next__() #next(i)
# print(next(i))
# print(next(i))
# print(next(i))
# print(next(i)) #StopIteration
#
# l=['a','b','c','d']
#
# i=l.__iter__()
# print(next(i))
# print(next(i))
# print(next(i))
# print(next(i))
# print(next(i)) #StopIteration

不依赖于索引的取值方式　　

# l=['a','b','c','d']
# dic={'name':'egon','sex':'m',"age":18}
# iter_l=iter(l)
# iter_dic=iter(dic)
# while True:
#     try:
#         # print(next(iter_l))
#         k=next(iter_dic)
#         print(k,dic[k])
#     except StopIteration:
#         break

什么是迭代器对象：
1 有__iter__,执行得到仍然是迭代本身
2 有__next__

　　

迭代器对象的优点
1：提供了一种统一的（不依赖于索引的）迭代方式
2：迭代器本身，比起其他数据类型更省内存

# l=['a','b','c','d']
# i=iter(l)

# dic={'a':1,'b':2}
# x=dic.keys()
# print(x)
# i=x.__iter__()
#
# with open('a.txt') as f:
#     # print(next(f))
#     # print(next(f))
#     # print(next(f))
#     f.read()

迭代器对象的缺点
1:一次性，只能往后走，不能回退，不如索引取值灵活
2：无法预知什么时候取值结束，即无法预知长度

# l=['a','b','c','d']
# i=iter(l)
# print(next(i))
# print(next(i))
# print(next(i))