小白的Python之路 day3 函数

1.函数基本语法及特性

背景提要

现在老板让你写一个监控程序，监控服务器的系统状况，当cpu＼memory＼disk等指标的使用量超过阀值时即发邮件报警，你掏空了所有的知识量，写出了以下代码

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while True：     if cpu利用率 > 90%:         #发送邮件提醒         连接邮箱服务器         发送邮件         关闭连接           if 硬盘使用空间 > 90%:         #发送邮件提醒         连接邮箱服务器         发送邮件         关闭连接           if 内存占用 > 80%:         #发送邮件提醒         连接邮箱服务器         发送邮件         关闭连接

上面的代码实现了功能，但即使是邻居老王也看出了端倪，老王亲切的摸了下你家儿子的脸蛋，说，你这个重复代码太多了，每次报警都要重写一段发邮件的代码，太low了，这样干存在2个问题：

1. 代码重复过多，一个劲的copy and paste不符合高端程序员的气质
2. 如果日后需要修改发邮件的这段代码，比如加入群发功能，那你就需要在所有用到这段代码的地方都修改一遍

你觉得老王说的对，你也不想写重复代码，但又不知道怎么搞，老王好像看出了你的心思，此时他抱起你儿子，笑着说，其实很简单，只需要把重复的代码提取出来，放在一个公共的地方，起个名字，以后谁想用这段代码，就通过这个名字调用就行了，如下

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def 发送邮件(内容)     #发送邮件提醒     连接邮箱服务器     发送邮件     关闭连接       while True：           if cpu利用率 > 90%:         发送邮件('CPU报警')           if 硬盘使用空间 > 90%:         发送邮件('硬盘报警')           if 内存占用 > 80%:         发送邮件('内存报警')

你看着老王写的代码，气势恢宏、磅礴大气，代码里透露着一股内敛的傲气，心想，老王这个人真是不一般，突然对他的背景更感兴趣了，问老王，这些花式玩法你都是怎么知道的？ 老王亲了一口你儿子，捋了捋不存在的胡子，淡淡的讲，“老夫，年少时，师从京西沙河淫魔银角大王 ”， 你一听“银角大王”这几个字，不由的娇躯一震，心想，真nb,怪不得代码写的这么6, 这“银角大王”当年在江湖上可是数得着的响当当的名字，只可惜后期纵欲过度，卒于公元2016年， 真是可惜了，只留下其哥哥孤守当年兄弟俩一起打下来的江山。 此时你看着的老王离开的身影，感觉你儿子跟他越来越像了。。。

　

函数是什么?

函数一词来源于数学，但编程中的「函数」概念，与数学中的函数是有很大不同的，具体区别，我们后面会讲，编程中的函数在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子过程或子程序)，在Pascal中叫做procedure(过程)和function，在C中只有function，在Java里面叫做method。

定义: 函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来，要想执行这个函数，只需调用其函数名即可

特性:

1. 减少重复代码
2. 使程序变的可扩展
3. 使程序变得易维护

语法定义

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def sayhi():#函数名 '''函数描述'''     print("Hello, I'm nobody!") sayhi() #调用函数

可以带参数

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#下面这段代码 a,b = 5,8 c = a**b print(c)     #改成用函数写 def calc(x,y):     res = x**y     return res #返回函数执行结果   c = calc(a,b) ＃结果赋值给c变量 print(c)

2.函数参数与局部变量　　

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

默认参数

特点：调用函数的时候，默认参数非必须传递

看下面代码

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def stu_register(name,age,country,course):     print("----注册学生信息------")     print("姓名:",name)     print("age:",age)     print("国籍:",country)     print("课程:",course)   stu_register("王山炮",22,"CN","python_devops") stu_register("张叫春",21,"CN","linux") stu_register("刘老根",25,"CN","linux")

发现 country 这个参数 基本都 是"CN", 就像我们在网站上注册用户，像国籍这种信息，你不填写，默认就会是 中国， 这就是通过默认参数实现的，把country变成默认参数非常简单

1	def stu_register(name,age,course,country="CN"):

这样，这个参数在调用时不指定，那默认就是CN，指定了的话，就用你指定的值。

另外，你可能注意到了，在把country变成默认参数后，我同时把它的位置移到了最后面，为什么呢？　　

关键参数

正常情况下，给函数传参数要按顺序，不想按顺序就可以用关键参数，只需指定参数名即可，但记住一个要求就是，关键参数必须放在位置参数之后。

1	stu_register(age=22,name='alex',course="python",)

　　

非固定参数（参数组）

若你的函数在定义时不确定用户想传入多少个参数，就可以使用非固定参数   *args（任意合法的名称都可以，但规范还是要写args）接受n个位置参数

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def stu_register(name,age,*args): # *args 会把多传入的参数变成一个元组形式     print(name,age,args)   stu_register("Alex",22) #输出 #Alex 22 () #后面这个()就是args,只是因为没传值,所以为空   stu_register("Jack",32,"CN","Python") #输出 # Jack 32 ('CN', 'Python')

还可以有一个 **kwargs   把n个关键字参数,转换成字典的方式

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def stu_register(name,age,*args,**kwargs): # *kwargs 会把多传入的参数变成一个dict形式     print(name,age,args,kwargs)   stu_register("Alex",22) #输出 #Alex 22 () {}#后面这个{}就是kwargs,只是因为没传值,所以为空   stu_register("Jack",32,"CN","Python",sex="Male",province="ShanDong") #输出 # Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}

局部变量　　global 定义变量（千万不要用，用就开除 ） 列表字典内容可以改

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name = "Alex Li"   def change_name(name):     print("before change:",name)     name = "金角大王,一个有Tesla的男人"     print("after change", name)     change_name(name)   print("在外面看看name改了么?",name)

输出

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before change: Alex Li after change 金角大王,一个有Tesla的男人 在外面看看name改了么? Alex Li

全局与局部变量

在子程序(函数)中定义的变量称为局部变量，在程序的一开始定义的变量称为全局变量。

全局变量作用域是整个程序，局部变量作用域是定义该变量的子程序。

当全局变量与局部变量同名时：

在定义局部变量的子程序内，局部变量起作用；在其它地方全局变量起作用。

3.返回值　　

要想获取函数的执行结果，就可以用return语句把结果返回

注意:

1. 函数在执行过程中只要遇到return语句，就会停止执行并返回结果，so 也可以理解为 return 语句代表着函数的结束
2. 如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None

　　

强行插入知识点: 嵌套函数　　

看上面的标题的意思是，函数还能套函数？of course

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name = "Alex"   def change_name():     name = "Alex2"       def change_name2():         name = "Alex3"         print("第3层打印",name)       change_name2() #调用内层函数     print("第2层打印",name)     change_name() print("最外层打印",name)

此时，在最外层调用change_name2()会出现什么效果？

没错， 出错了， 为什么呢？

嵌套函数的用法会了，但它有什么用呢？下节课揭晓。。。

　　

4. 递归

在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。

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def calc(n):     print(n)     if int(n/2) ==0:         return n     return calc(int(n/2))   calc(10)   输出： 10 5 2 1

递归特性:

1. 必须有一个明确的结束条件

2. 每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应有所减少

3. 递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出（在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出）

堆栈扫盲http://www.cnblogs.com/lln7777/archive/2012/03/14/2396164.html 

递归函数实际应用案例，二分查找

data = [1, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 30, 32, 33, 35]

 

 

def binary_search(dataset,find_num):

    print(dataset)

 

    if len(dataset) >1:

        mid = int(len(dataset)/2)

        if dataset[mid] == find_num:  #find it

            print("找到数字",dataset[mid])

        elif dataset[mid] > find_num :# 找的数在mid左面

            print("\033[31;1m找的数在mid[%s]左面\033[0m" % dataset[mid])

            return binary_search(dataset[0:mid], find_num)

        else:# 找的数在mid右面

            print("\033[32;1m找的数在mid[%s]右面\033[0m" % dataset[mid])

            return binary_search(dataset[mid+1:],find_num)

    else:

        if dataset[0] == find_num:  #find it

            print("找到数字啦",dataset[0])

        else:

            print("没的分了,要找的数字[%s]不在列表里" % find_num)

 

 

binary_search(data,66)