【python学习】函数篇-初阶

什么是函数？

函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一或相关联功能的代码段，它能够提高应用的模块性和代码的重复利用率。

1 函数的定义和调用

Python定义函数使用def关键字，格式如下：

def 函数名（参数列表）:函数体

eg:

def printInfo():print('------------------------------------')print('         人生苦短，我用Python            ')print('------------------------------------')

定义了函数之后，想要让这些代码能够执行，需要调用函数。通过“函数名()” 即可完成调用。

# 调用刚才定义的函数
printInfo()

2 函数的参数

先看一段代码：

 def add2num():c = 11+22print(c)

这个函数计算的只是固定的两个数，没有什么意义。

如果希望定义的函数，可以计算任何两个数和，我们在定义函数的时候，让函数接收数据，这就是函数的参数。

例：

#a和b就是函数的参数（形参），调用的时候，可以传入任意两个数（实参）。
def add2num(a, b):c = a+b
print(c)add2num(11, 22)

函数在被调用时会将实参按照相应的位置依次传递给形参，也就是说将第一个实参传递给第一个形参，将第二个实参传递给第二个形参，以此类推。

2.1 关键字参数的传递

关键字参数的传递是通过“形参=实参”的格式将实参与形参相关联，将实参按照相应的关键字传递给形参。

2.2 默认参数

调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数。

def printinfo( name, age = 35 ):print("Name:", name)print("Age:", age)
printinfo(name="miki" )
printinfo(age=9,name="miki" )

注意：定义函数时，带有默认值的参数一定要位于参数列表的最后面。否则程序会报错。

2.3 不定长参数

有时可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数，这些参数叫做不定长参数，声明时不会命名。

def functionname([formal_args,] *args, **kwargs):

加了星号（*）的变量args会存放所有未命名的变量参数，args为元组；

加**的变量kwargs会存放命名参数，即形如key=value的参数， kwargs为字典。

eg1:

eg2:

eg3:

eg4:

eg5:

运行结果显示报错，这是因为a，b分别已经在之前作为函数的两个形参名，所以这里用a=和b=不合适。

3 函数的返回值

4 函数的嵌套定义

5 作用域

为了避免变量的名称发生冲突，所以Python引入了命名空间的概念。
命名空间指的是名称到对象的映射，类似于字典，键名是变量的名字，值是变量的值。

命名空间是相互独立存在的，而且它们被安排在某个特定的层次，把这些层次结构组合起来就是作用域。

6 global和nonlocal关键字

修改函数中变量时，函数中使用global关键字用于申明变量为全局变量。
修改闭包函数中变量时，使用nonlocal关键字申明变量为外层函数的变量。如果不使用nonlocal关键字，外层函数变量可读但不可修改。

eg：

7 递归函数

一个函数的内部可以调用其他函数。但是，如果一个函数在内部不调用其它的函数，而是自己本身的话，这个函数就是递归函数。

eg:求阶乘

def fn(n):if n==1:return 1return n*fn(n-1)
print(fn(5))

8 匿名函数

匿名函数就是没有名称的函数，也就是不再使用def语句定义的函数。如果要声明匿名函数，则需要使用lambda关键字，匿名函数的声明格式如下所示：

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

EG:

注意：
使用Lambda声明的匿名函数能接收任何数量的参数，可以返回一个或者多个值（多个值可以用元组、列表等方式）。

9 时间函数

在Python中，通常有如下几种方式表示时间：
（1）时间戳类型；
（2）格式化的时间字符串类型；
（3）时间元组类型（struct_time）。

通常来讲，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量，返回浮点秒数。

import time  # 引入time模块
ticks = time.time()
print("当前时间戳为:", ticks)

我们可以使用time模块的strftime方法来格式化日期。

import time
# 格式化成2022-05-10 21:46:26形式
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()))

时间元组:
返回struct_time类型的函数主要有gmtime()、localtime()和strptime()，struct_time元组。

time.altzone
返回格林威治西部的夏令时地区的偏移秒数。如果该地区在格林威治东部会返回负值（如西欧，包括英国）。对夏令时启用地区才能使用。

import time
print(time.altzone)

time.asctime([tupletime])
接受时间元组并返回一个可读的形式为"Tue Dec 11 18:07:14 2008"（2008年12月11日周二18时07分14秒）的24个字符的字符串。

import time
t = (2008, 12, 11, 18, 7, 14, 1, 48, 0)
print(time.asctime(t))

time.clock( )
用以浮点数计算的秒数返回当前的CPU时间。用来衡量不同程序的耗时，比time.time()更有用。

import time
t0 = time.clock( )
#do some thing
t1 = time.clock( )
print(t1-t0)

time.ctime([secs])
作用相当于asctime(localtime(secs))，未给参数相当于asctime()。把一个时间戳（按秒计算的浮点数）转化为time.asctime()的字符串形式

import time
print(time.ctime(time.time()))
#或可转化其他时候的时间戳

time.gmtime([secs])
接收时间辍（1970纪元后经过的浮点秒数）并返回格林威治天文时间下的时间元组t。

import time
print(time.gmtime())
print(time.gmtime().tm_hour)

time.localtime([secs])
接收时间辍（1970纪元后经过的浮点秒数）并返回当地时间下的时间元组t（t.tm_isdst可取0或1，取决于当地当时是不是夏令时）

import time
print(time.localtime())
print(time.localtime().tm_year)

time.mktime(tupletime)
接受时间元组并返回时间戳，精确到整数秒

import time
print(time.mktime(time.localtime()))

time.sleep(secs)
推迟调用线程的运行，secs指秒数。
time.strftime(fmt[,tupletime])
接收以时间元组，并返回以可读字符串表示的当地时间，格式由fmt决定。

import time
t = (2009, 2, 17, 17, 3, 38, 1, 48, 0)
print(time.strftime("%b %d %Y %H:%M:%S", t))

time.strptime(str,fmt=‘%a %b %d %H:%M:%S %Y’)
根据fmt的格式把一个时间字符串解析为时间元组。

import time
struct_time = time.strptime("30 Nov 2020", "%d %b %Y")
print(struct_time)

time.time( )
返回当前时间的时间戳
time.tzset()
根据环境变量TZ重新初始化时间相关设置。

time.timezone
表示当地时区（未启动夏令时）距离格林威治的偏移秒数（>0，美洲;<=0大部分欧洲，亚洲，非洲）

import time
print(time.timezone)

time.tzname
包含一对根据情况的不同而不同的字符串，分别是带夏令时的本地时区名称，和不带的。

import time
a = time.tzname[0]
b = a.encode('latin-1').decode('gbk')
print(b)

时间类型转化关系

10 日历函数

calendar.calendar(year,m=3,w=2,l=1,c=6)
返回一个多行字符串格式的year年年历，m表示3个月一行，间隔距离为c。每日宽度间隔为w字符。每行长度为21* W+18+2* C。l是每星期行数。

import calendar
print(calendar.calendar(2022,m=3,w=2,l=1,c=6))

calendar. firstweekday()
返回当前每周起始日期的设置。默认情况下，首次载入caendar模块时返回0，即每周从星期一开始。

calendar.isleap(year)
判断year是否是闰年，如果是返回True，否则为false。

calendar.leapdays(y1,y2)
返回在Y1，Y2两年之间的闰年总数。

calendar.month(year,month,w=2,l=1)
返回一个多行字符串格式的year年month月日历，两行标题，一周一行。每日宽度间隔为w字符。每行的长度为7* w+6。l是每星期的行数。

calendar.monthcalendar(year,month)
返回一个整数的单层嵌套列表。每个子列表装载代表一个星期的整数。Year年month月外的日期都设为0;从周一开始。范围内的日子都由该月第几日表示，从1开始。

calendar.monthrange(year,month)
返回两个整数。第一个这个月的第一天是星期几，日从0（星期一）到6（星期日）。第二个是这个月的天数。

calendar.prcal(year,w=2,l=1,c=6)
相当于print(calendar.calendar(year,w,l,c))

calendar.setfirstweekday(weekday)
设置每周的起始日期码。0（星期一）到6（星期日）

calendar.prmonth(year,month,w=2,l=1)
相当于 print(calendar.monthcalendar(year，w，l，c))

calendar.timegm(tupletime)
和time.gmtime相反：接受一个6元时间元组形式，返回该时刻的时间戳（1970纪元后经过的浮点秒数）

calendar.weekday(year,month,day)
返回给定日期是周几。0（星期一）到6（星期日）

11 随机数函数

random.random()

用于生成一个0到1的随机符点数: 0 <= n < 1.0。

   import random
# 生成第一个随机数
print("random():", random.random())
# 生成第二个随机数
print("random():", random.random())

=========================================================

random.uniform(a,b)

返回a,b之间的随机浮点数，范围[a,b]或[a,b]取决于四舍五入，a不一定要比b小。

   import random
print("random:",random.uniform(50,100))
print("random:",random.uniform(100,50))

=========================================================

random.randint(a,b)

返回a,b之间的整数，范围[a,b]，注意：传入参数必须是整数，a一定要比b小。

   import random
#生成的随机数n: 12 <= n <= 20
print(random.randint(12,20))

=========================================================

random.randrange([start], stop[, step])

返回有个区间内的整数，可以设置step。只能传入整数random.randrange(10, 100, 2)，结果相当于从[10, 12, 14, 16, … 96, 98]序列中获取一个随机数。

=========================================================

random.choice(sequence)

从sequence（序列，是有序类型的）中随机获取一个元素。列表、元组、字符串都属于sequence。

random.randrange(10,100,2)
#结果等效于
random.choice(range(10,100,2))

=========================================================

random.shuffle(x[,random])

用于将列表中的元素打乱顺序，俗称为洗牌。

random.sample(sequence,k)

从指定序列中随机获取k个元素作为一个片段返回

本次主要针对函数进行了讲解，包括函数的定义调用、函数的参数、函数的返回值、函数的嵌套、递归函数、匿名函数、日期时间函数和随机数函数。函数作为关联功能的代码段，可以很好的提高应用的模块性，希望读者能用好这些函数。