4. Python中的函數和作用域

Simon 發布于2019-07-31 10:02 / 981人閱讀

摘要：可以簡單理解一塊可重復使用的代碼，我們稱之為函數，當我們調用函數時，這個函數才會執行。可以看到函數內是一個作用域，外面是訪問不到的一般情況。當進入一個函數時，一個新的作用域就被創建了。

Python中的函數和作用域 1. 函數 1.1 函數的簡介

當我們在重復使用某一功能時，我們可能會寫很多重復的代碼，例如我們求圓的周長，當圓的直徑改變時，是不是我們又要重新寫一遍計算過程呢？如果涉及到很復雜的過程，而下次使用僅僅改變參數，那么我們還有必要重復這一過程嗎？

這時我們可以利用函數來解決這一問題。一個功能就像黑盒一樣，我們不需要知道它是怎么工作的，我們只要知道接口（輸入，輸出）即可使用。

例如Python的內置函數print我們只要知道它需要我們提供哪些參數，以及它會給我們怎樣的輸出即可。這就是所謂的抽象，我們不知道工作原理，但也能使用它。所以我們可以寫一個函數（黑盒），設置直徑為輸入，周長為輸出，當函數寫好后，我們只要輸入直徑即可，不用考慮函數內部是如何計算的，我們得到輸出后，繼續做我們想做的事情。

當我們想做一道菜時，有人負責洗菜，有人切菜，有人炒菜，將這些人的工作合在一起，就完成了做菜這個任務，這就是分解的思想，我們將這個任務看成是函數，許多函數在一起完成了一件比較大的事情。

可以簡單理解一塊可重復使用的代碼，我們稱之為函數(function)，當我們調用函數時，這個函數才會執行。

1.2 函數的特征

名稱

參數 (0 或多個)

有docstring (可選，但是建議有，注釋的意思)

函數體

返回一些值

以下是定義一個函數簡單的例子，注意函數內要有四個空格的縮進，如果沒有返回值的話，會默認返回None:

#def是用來定義函數的關鍵字
#is_even是函數的名稱
#i是參數（參數可以是任何類型）
#三個引號括起來的是docstring
#docstring下面的語句是函數體
#return后的是返回值
def is_even( i ):
    """
    Input: i是一個正的int類型
    Returns True 如果 i 是偶數, 否則返回 False
    """
    print("inside is_even")
    return i%2 == 0
#調用函數，并用a接收返回值
a = is_even(2)
print(a)

2. 作用域 2.1 形參和實參

首先我們先不涉及編程。高中的函數y = f(x)，這個x就相當于是形參，指一種抽象，將我們用f(3)的時候，這個3就是實參了，就是實際我們使用的值，形參和實參大致就是這個意思，不要搞混了。例如:

def f( x ):#x是形參
    x = x + 1
    print("in f(x): x =", x)
    return x
#以下是調用函數
x = 3#初始化x
z = f( x )#調用函數，傳入實參，將返回值給z

2.2 函數作用域

利用pythontutor網站對代碼的執行進行可視化，我把所有步驟都截了下來，先看圖，右側反映了變量的變化情況。

可以看到函數內是一個作用域，外面是訪問不到的（一般情況）。當進入一個函數時，一個新的作用域就被創建了。函數內的x和外面的x不是一個x，x是不可變量，這和之后的list等數據類型不一樣，之后再說。

函數里可以訪問外面的變量

函數里不可以修改外部定義的變量

以下是是幾個例子，如果有不清楚，可以進入 www.pythontutor.com（我推薦的代碼可視化網站）中嘗試運行。

第一個例子，在外邊定義了一個x，但是在f內又定義了一個x，這兩個x不是一個x，函數內部使用的x是函數內部定義的。

def f(y):
    x = 1
    x += 1
    print(x)
x = 5
f(x)
print(x)

第二個例子，在g中使用的x是外部定義的x

def g(y):
    print(x)
    print(x + 1)
x = 5
g(x)
print(x)

第三個例子，會報錯，不能在內部修改外部的值，UnboundLocalError: local variable "x" referenced before assignment

def h(y):
    x += 1
x = 5
h(x)
print(x)

3. 參考

參考了Mit 6.0001的課件

GPU云服務器云服務器 python中的作用 python 作用域 python的作用域 js作用域和上下文

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