python def函数报错详解_JSer 快速入门 Python 之函数详解
前一篇文章,用一天的时间,通过与 JavaScript 做对比的方式,快速领略了 Python 全貌。
梳理了那么多,若忽略细节差异,两门语言只有两个重要差异:
1、书写风格上大相同
2、功能覆盖上,Python ~ ES6 + NodeJs
第 2 条,说的是 Python 的能力,不是入门时所要关注的。那么只有 写法差异 这一条需要重点关注——若经历了第一天的快速入门,现在闭着眼睛还能回想 Python 的写法差异,比如这样:
# 一个简单的 for 循环
for val in ['a', 'b', 'c', 'd']:
print(val)
# 一个简单的函数定义,包含了 if else 语句
def fn(n):
if n >= 0:
return n
else:
return -n
那么,恭喜,你可以对自己说:我已掌握 Python!
之前主要集中在概览和基本的语法规范上,现在我们把目光专注在函数上,详细看看 Python 函数有哪些不一样的特性。
对于 JS 函数我们烂熟于心。JS 函数由函数名、参数、返回值、内置成员、作用域等部分构成。
let a = 1;
function fn (x, ...y) {
// arguments, this
let inner = () => {
a = 100;
}
inner();
console.log(a);
return undefined
}
Python 函数同样由这些部分构成,以下是一个简单的表格将它们进行对比。
函数组成
JS
Python
说明
语法规范
命名函数、匿名函数
和 JS 总体相似,但具体语法处处是差异
关键字+函数名+参数+返回值
内置属性
arguments、this
无内置属性
Python 没有复杂的 this
作用域
全局作用域、局部作用域
和 JS 的意义一致,仅形式差异
无学习压力
以下内容就按照这些对比项依次梳理。(可能内容和顺序稍有变化)
函数的定义规范
Python 函数书写形式上和 JS 有巨大差异(此次迁移学习,适应 Python 代码的书写习惯一直是个重点),语法上差别也很多。
def py_fn (x):
print(x)
return x
声明函数的关键字是 def,函数名驼峰下划线都行,Python 在意大小写的……这些没啥好说。函数的参数、函数的调用及传参、return 语句、匿名函数等等。
函数的参数
参数种类
JS
Python
说明
位置参数
有序形参
有序形参
必须按照对应的顺序位置传参
默认参数
形参被赋初始值
形参被赋初始值
JS 和 Python 完全一致
关键字参数
无此类型
可通过形参名无序传入
Python 传参更灵活
rest 参数
rest 部分只能是一个数组
rest 部分支持列表、元组、字典
Python 支持对象的 rest 参数
相比起来,JS 对于传参显得不够灵活,比如我们往往会遇到需要传递多个参数的函数,那么形参会列出一长串出来。
——很快会感觉形参过长,定位麻烦,而且再扩展则更难看。
——然后我们选择把它合并在一个对象上 options,利于扩展更多参数,但坏处是所有参数都被隐藏了,意味着语义不明。
——然后我们再做一次变形,突出关键参数,其他参数打包放到 options。
// 参数展开
funtion init (name, age, city, job) {
//
}
// 参数合并在一个对象上
funtion init (options) {
//
}
// 突出关键字 name, job
funtion init (name, job, options) {
//
}
ES6 引入的默认参数、rest 参数很多程度增加了 JS 传参的灵活性。
Python 参数相对更加灵活,其关键字参数是一个聪明的办法,它允许用户无视参数的位置,只要将实参赋值给形参传入即可。另外,它不再有类似arguments的内置对象去管理传入的实参。
# 突出关键字 name, job
def init (name, job, **options):
pass
init(job='writer', name='stone')
Python 的关键字参数是解除对参数顺序的强绑定,JS 的 arguments 则是解除对参数名、实参个数的强绑定。两种语言,从参数的设计上耐人寻味。
除了关键字参数,其他形式的参数两种语言完全一样,在此就不再一 一展开了。
函数调用传参
不过还有一项需要注意,就是 Python 函数调用时传参个数必须和函数定义的形参个数一致,否则会报错。这点,JS 则恰好不同,多传不会报错,少传通过调整函数内容也能避免报错。
// 多传参数
def f(x, y):
print(x+y)
f(4, 5, 6) # TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given
// 少传参数
f(4) # TypeError: f() missing 1 required positional argument: 'y'
函数传参的值类型和引用类型
Python 也有值类型和引用类型,让 JSer 欣慰的是它们恰和 JS 的值类型、引用类型表达完全相同的意思。当然也有说是可变类型(mutable)与不可变类型(immutable),实际上都是一个意思。
在 Python 中,strings, tuples和 numbers 是不可修改的类型,而 list,dict 等则是可修改的类型。只要对不可变类型的变量进行了重新赋值,意味着是在内存中新创建了一个变量,原来的变量不再被使用而可能被垃圾回收机制回收掉;而引用类型,是可以改变其内部成员(元素)的,整体上变量还是指向那块内存区。
函数返回值
函数的定义关键字、函数名、参数都已经依次梳理了,剩下的一项便是函数的 return 语句。
对比项
有 return 语句
无 return 语句
JS
返回 return 语句执行后的值
返回undefined
Python
同上
返回 None
Python 暂不赋值时可以用空值占位,即用 None 表示,仅此而已。它没有 JS 的 undefined(未定义、未赋值),倒是和 null的意思很接近。
另外,Python 可以一次返回多个值——但这只是写法,并不是真正意义的返回多个值,因为用 , 逗号隔开的返回值,实际上是一个元组,只是看起来像返回了多个值——函数就是数学意义上的函数,可以有多个输入,但输出只有一个。
def f(x, y):
print(x, y)
return x*x, x*y, y*y
z = f(1, 2)
print('z', z) #z (1, 2, 4)
与之有相似用法的是 JS 的解构赋值:
function f(x, y) {
console.log(x, y)
return {x, y}
}
let z = f(1, 2);
console.log(z); // {x: 1, y: 2}
作用域
和 JS 非常相似,Python 同样具有全局作用域和局部作用域。在说这个之前,咱们先比较几个细节点。
Python 没有块级作用域
从 ES6 开始,JS 就有了块级作用域,也就是用 {} + let 或者 {} + const开辟出来的一种局部作用域。
也许 Python 不想把事情搞得很复杂,也许因为比较恨 {}符号,总之它的作用域比较简单,它没有块级作用域。它唯一能用来开辟作用域的就是函数。
Python 不存在变量提升
JS 的变量声明和赋值是分两步进行的,在同一层作用域中,JS 会预先扫描一遍 var、let、const 关键字声明的变量,会对 ES5 时代 的 var 变量进行提升,而 ES6 时代的 let,const 变量不做提升。
Python 声明变量则是一步完成的,也就是它必须是一个带赋值 = 号的声明语句,那样很尴尬。一不带关键字,二则一步完成,剪去了不少的边边角角,这恐怕也是 Python 的简洁之道了。声明和赋值是强绑定在一块的,显然难以做变量提升。
// 因为对 var 变量进行了提升,故报错
function fn (x) {
const y = 100;
{
var y = 200; // Error: Duplicate declaration
}
}
# 因为不存在变量提升,故报错
def fn (x):
print(y) #UnboundLocalError: local variable 'y' referenced before assignment
y = 5
全局作用域和局部作用域
声明在函数外的拥有全局作用域;声明在函数内部的变量,拥有一个局部作用域。全局变量可以在整个程序范围中被访问到,而局部变量只能在函数内部被访问。这与 JS 一致,并无任何差异。
y = 100
def fn ():
x = y + 1
print(x)
变量的声明的差异,则是剪掉了繁琐的声明关键字。
继续来一个例子,对 Python 作用域和变量声明强化下认识。
x = 100
def fn ():
x = x + 1
print(x) #?
如果思维切换的太快,很可能你会认为 x的打印结果为 101——理由是函数里头的赋值语句右边的 x 能够访问到函数之外的全局变量 x。很显然,一时间还不能适应无关键字的声明……因为 Pyhton 声明变量不带关键字,容易把 x = x + 1 当作是对全局变量的访问和改写。
那么,此处实际上是在函数体内声明一个同名局部变量,这个声明已然切断了访问外部 x 的能力,再加上一条不存在变量提升,也就是编译到这行时才去找 x,发现上边无法找到被定义的 x,故报错 local variable 'x' referenced before assignment。
咱再来看看 ES6 同样的代码的执行情况:
let x = 100;
function fn (){
let x = x + 1;
console.log(x); // ReferenceError: x is not defined
}
执行 fn 同样会报错。所以,应该将 Python 和最先进的 JS 比较学习,变量提升神马的让大部分非 JSer 朋友很困惑,所以它俩都不存在变量的提升。
另外需要细细体会的是编译时预先扫描一下这个动作,因为上例改成 ES5 的 var 写法则不会报错!扫描,好比上课前老师对教室的学生扫视一下——扫视容易发现长得像的双胞胎和长得出众的美女——仅此而已,相当于做一个预先的错误排查。
最后关于作用域还补述一个问题:如果想在局部作用域(函数体内)修改一个全局变量咋办?
很简单,JS 直接拿起来重新赋值就好了,因为赋值不带关键字也不是声明;Python 恰好相反,它声明变量不带关键字,那么在局部作用域中重新赋值岂不等于是新声明了一个局部变量?
所以 Python 不得不特殊关照下这种情况,也就是引入关键字 global和 nonlocal,前者表示该关键字之后的变量是全局变量,后者表示该关键字之后是本函数之外的、全局之下的局部变量。
x = 100
def fn ():
global x
x = 99
def f ():
nonlocal y
y = 666
f()
print(y) # 666
fn()
print(x) # 1
闭包
作用域除了上述的 “内访问外,外不能访问内”,闭包也是作用域访问的一种形式,Python 同样拥有闭包特性,且和 JS 的闭包是一个道理,在此不再赘述。
函数内置属性
JS 函数内置了 arguments、this 这俩属性来获取函数调用的一些重要信息,Python 没有提供这样的内置属性,所以完全不必操心这方面的学习。
取而代之的是,Python 提供了一系列的内置函数,来获取函数的相关信息。例如,用dir 函数读取函数相关信息:
info = dir(f)
print(info)
"""
['_annotations__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
"""
这些信息较多,请读者自行百度了解,此节不再详述。
最后
好了,到此已经将 Python 函数各个组成部分和 JS 逐个对比了,总之相似的部分居多,差异的部分只要自己的 Python 代码跑起来,自然很容易发现和掌握。
最后不得不说,从 JS 转学 Python 非常容易,只要时刻记住:缩进、缩进、再缩进!
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