python 全棧開發，Day6，python開發day6

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python之函數進階一、引言

現在我有個問題，函數裡面的變數，在函數外面能直接引用嗎？

 

def func1():    m = 1    print(m)print(m)  #這行報的錯

執行報錯：

NameError: name 'm' is not defined

上面為什麼會報錯呢？現在我們來分析一下python內部的原理是怎麼樣：

　　我們首先回憶一下Python代碼啟動並執行時候遇到函數是怎麼做的，從Python解譯器開始執行之後，就在記憶體中開闢裡一個空間，每當遇到一個變數的時候，就把變數名和值之間對應的關聯性記錄下來，但是當遇到函數定義的時候，解譯器只是象徵性的將函數名讀如記憶體，表示知道這個函數存在了，至於函數內部的變數和邏輯，解譯器根本不關心。

　　等執行到函數調用的時候，Python解譯器會再開闢一塊記憶體來儲存這個函數裡面的內容，這個時候，才關注函數裡面有哪些變數，而函數中的變數回儲存在新開闢出來的記憶體中，函數中的變數只能在函數內部使用，並且會隨著函數執行完畢，這塊記憶體中的所有內容也會被清空。

我們給這個‘存放名字與值的關係’的空間起了一個名字-------命名空間。

代碼在運行伊始，建立的儲存“變數名與值的關係”的空間叫做全域命名空間；

在函數的運行中開闢的臨時的空間叫做局部命名空間。

 

二、命名空間和範圍

python之禪

import this

執行輸出：

The Zen of Python, by Tim PetersBeautiful is better than ugly.Explicit is better than implicit.Simple is better than complex.Complex is better than complicated.Flat is better than nested.Sparse is better than dense.Readability counts.Special cases aren't special enough to break the rules.Although practicality beats purity.Errors should never pass silently.Unless explicitly silenced.In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.Although that way may not be obvious at first unless you're Dutch.Now is better than never.Although never is often better than *right* now.If the implementation is hard to explain, it's a bad idea.If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!

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在python之禪中提到過：命名空間是一種絕妙的理念，讓我們盡情的使用發揮吧！

命名空間一共分為三種：

　　全域命名空間

　　局部命名空間

　　內建命名空間

*內建命名空間中存放了python解譯器為我們提供的名字：input,print,str,list,tuple...它們都是我們熟悉的，拿過來就可以用的方法。

三種命名空間之間的載入與取值順序：

載入順序：內建命名空間(程式運行前載入)->全域命名空間(程式運行中：從上到下載入)->局部命名空間(程式運行中：調用時才載入)

取值順序：

　　在局部調用：局部命名空間->全域命名空間->內建命名空間

　　在全域調用：全域命名空間->內建命名空間

綜上所述，在找尋變數時，從小範圍，一層一層到大範圍去找尋。

範圍

範圍就是作用範圍，按照生效範圍可以分為全域範圍和局部範圍。

全域範圍：包含內建名稱空間、全域名稱空間，在整個檔案的任意位置都能被引用、全域有效

局部範圍：局部名稱空間，只能在局部範圍內生效

globals和locals方法

在全域調用globals和locals
在局部調用locals和globals
global關鍵字，nonlocal關鍵字。

global：

　　1，聲明一個全域變數。

　　2，在局部範圍想要對全域範圍的全域變數進行修改時，需要用到 global(限於字串，數字)。

 

global關鍵字舉例：

def func():    global a    a = 3func()print(a)count = 1def search():    global count    count = 2search()print(count)

執行輸出：

3
2

ps：對可變資料類型（list，dict，set）可以直接引用不用通過global。

對於可變資料類型的應用舉例：

li = [1,2,3]dic = {'a':'b'}def change():    li.append('a')    dic['q'] = 'g'    print(dic)    print(li)change()print(li)print(dic)

執行輸出：

{'a': 'b', 'q': 'g'}
[1, 2, 3, 'a']
[1, 2, 3, 'a']
{'a': 'b', 'q': 'g'}

nonlocal:

　　1，不能修改全域變數。

　　2，在局部範圍中，對父級範圍（或者更外層範圍非全域範圍）的變數進行引用和修改，並且引用的哪層，從那層及以下此變數全部發生改變。

 

nonlocal關鍵字舉例：

def add_b():    b = 42    def do_global():        b = 10        print(b)        def dd_nonlocal():            nonlocal b            b = b + 20            print(b)        dd_nonlocal()        print(b)    do_global()    print(b)add_b()

執行輸出：

10
30
30
42

 

三、函數的嵌套和範圍鏈

函數的嵌套調用

def max2(x,y):    m = x if x>y else y    return mdef max4(a,b,c,d):    res1 = max2(a,b)    res2 = max2(res1,c)    res3 = max2(res2,d)    return res3res = max4(23,-7,31,11)print(res)

函數的嵌套定義

def f1():    print("in f1")    def f2():        print("in f2")    f2()f1()###########def f1():    def f2():        def f3():            print("in f3")        print("in f2")        f3()    print("in f1")    f2()f1()

執行輸出：

in f1
in f2
in f1
in f2
in f3

函數的範圍鏈：小範圍範圍可以使用大範圍的變數，但是反之不行，他是單向的。

範圍鏈應用舉例

def f1():    a = 1    def f2():        def f3():            print(a)        f3()    f2()f1()################def f1():    a = 1    def f2():        a = 2    f2()    print('a in f1 : ',a)f1()

執行輸出：

1
a in f1 : 1

 

四、函數名的本質

函數名本質上就是函數的記憶體位址。

1.可以被引用

def func():    print('in func')f = funcprint(f)

執行輸出：

<function func at 0x00000281719B7F28>

2.可以被當作容器類型的元素

def f1():    print('f1')def f2():    print('f2')def f3():    print('f3')l = [f1,f2,f3]d = {'f1':f1,'f2':f2,'f3':f3}#調用l[0]()d['f2']()

執行輸出：

f1
f2

3.可以當作函數的參數和傳回值

def f1():    print('f1')def func1(argv):    argv()    return argvf = func1(f1)f()

執行輸出：

f1
f1

第一類對象的概念

第一類對象（first-class object）指
1.可在運行期建立
2.可用作函數參數或傳回值
3.可存入變數的實體。

*不明白？那就記住一句話，就當普通變數用

 

五、閉包

def func():    name = '太白金星'    def inner():        print(name)

閉包函數：

內建函式包含對外部範圍而非全劇範圍變數的引用，該內建函式稱為閉包函數
#函數內部定義的函數稱為內建函式

 

由於有了範圍的關係，我們就不能拿到函數內部的變數和函數了。如果我們就是想拿怎麼辦呢？返回呀！

我們都知道函數內的變數我們要想在函數外部用，可以直接返回這個變數，那麼如果我們想在函數外部調用函數內部的函數呢？

是不是直接就把這個函數的名字返回就好了？

這才是閉包函數最常用的用法

def func():    name = 'eva'    def inner():        print(name)    return innerf = func()f()

執行輸出：eva

 

判斷閉包函數的方法__closure__

#輸出的__closure__有cell元素 ：是閉包函數def func():    name = 'eva'    def inner():        print(name)    print(inner.__closure__)    return innerf = func()f()#輸出的__closure__為None ：不是閉包函數name = 'egon'def func2():    def inner():        print(name)    print(inner.__closure__)    return innerf2 = func2()f2()

執行輸出：

(<cell at 0x000002BDF5900B58: str object at 0x000002BDF5A85B20>,)
eva
None
egon

 

閉包嵌套

def wrapper():    money = 1000    def func():        name = 'eva'        def inner():            print(name,money)        return inner    return funcf = wrapper()i = f()i()

執行輸出：

eva 1000

閉包函數擷取網路應用

from urllib.request import urlopendef index():    url = "http://www.py3study.com"    def get():        return urlopen(url).read()    return getxiaohua = index()content = xiaohua()print(content)

執行輸出一堆html代碼