資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：可以簡(jiǎn)單理解一塊可重復(fù)使用的代碼，我們稱之為函數(shù)，當(dāng)我們調(diào)用函數(shù)時(shí)，這個(gè)函數(shù)才會(huì)執(zhí)行?？梢钥吹胶瘮?shù)內(nèi)是一個(gè)作用域，外面是訪問不到的一般情況。當(dāng)進(jìn)入一個(gè)函數(shù)時(shí)，一個(gè)新的作用域就被創(chuàng)建了。
Python中的函數(shù)和作用域 1. 函數(shù) 1.1 函數(shù)的簡(jiǎn)介
當(dāng)我們?cè)谥貜?fù)使用某一功能時(shí)，我們可能會(huì)寫很多重復(fù)的代碼，例如我們求圓的周長(zhǎng)，當(dāng)圓的直徑改變時(shí)，是不是我們又要重新寫一遍計(jì)算過程呢？如果涉及到很復(fù)雜的過程，而下次使用僅僅改變參數(shù)，那么我們還有必要重復(fù)這一過程嗎？
這時(shí)我們可以利用函數(shù)來(lái)解決這一問題。一個(gè)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(nèi)置函數(shù)print我們只要知道它需要我們提供哪些參數(shù)，以及它會(huì)給我們?cè)鯓拥妮敵黾纯?。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(gè)函數(shù)（黑盒），設(shè)置直徑為輸入，周長(zhǎng)為輸出，當(dāng)函數(shù)寫好后，我們只要輸入直徑即可，不用考慮函數(shù)內(nèi)部是如何計(jì)算的，我們得到輸出后，繼續(xù)做我們想做的事情。
當(dāng)我們想做一道菜時(shí)，有人負(fù)責(zé)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(gè)任務(wù)，這就是分解的思想，我們將這個(gè)任務(wù)看成是函數(shù)，許多函數(shù)在一起完成了一件比較大的事情。
可以簡(jiǎn)單理解一塊可重復(fù)使用的代碼，我們稱之為函數(shù)(function)，當(dāng)我們調(diào)用函數(shù)時(shí)，這個(gè)函數(shù)才會(huì)執(zhí)行。
1.2 函數(shù)的特征名稱
參數(shù) (0 或 多個(gè))
有docstring (可選，但是建議有，注釋的意思)
函數(shù)體
返回一些值
以下是定義一個(gè)函數(shù)簡(jiǎn)單的例子，注意函數(shù)內(nèi)要有四個(gè)空格的縮進(jìn)，如果沒有返回值的話，會(huì)默認(rèn)返回None:
#def是用來(lái)定義函數(shù)的關(guān)鍵字
#is_even是函數(shù)的名稱
#i是參數(shù)（參數(shù)可以是任何類型）
#三個(gè)引號(hào)括起來(lái)的是docstring
#docstring下面的語(yǔ)句是函數(shù)體
#return后的是返回值
def is_even( i ):
"""
Input: i是一個(gè)正的int類型
Returns True 如果 i 是偶數(shù), 否則返回 False
"""
print("inside is_even")
return i%2 == 0
#調(diào)用函數(shù)，并用a接收返回值
a = is_even(2)
print(a)
2. 作用域
2.1 形參和實(shí)參
首先我們先不涉及編程。高中的函數(shù)y = f(x)，這個(gè)x就相當(dāng)于是形參，指一種抽象，將我們用f(3)的時(shí)候，這個(gè)3就是實(shí)參了，就是實(shí)際我們使用的值，形參和實(shí)參大致就是這個(gè)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(diào)用函數(shù)
x = 3#初始化x
z = f( x )#調(diào)用函數(shù)，傳入實(shí)參，將返回值給z
2.2 函數(shù)作用域
利用pythontutor網(wǎng)站對(duì)代碼的執(zhí)行進(jìn)行可視化，我把所有步驟都截了下來(lái)，先看圖，右側(cè)反映了變量的變化情況。
可以看到函數(shù)內(nèi)是一個(gè)作用域，外面是訪問不到的（一般情況）。當(dāng)進(jìn)入一個(gè)函數(shù)時(shí)，一個(gè)新的作用域就被創(chuàng)建了。函數(shù)內(nèi)的x和外面的x不是一個(gè)x，x是不可變量，這和之后的list等數(shù)據(jù)類型不一樣，之后再說。
函數(shù)里可以訪問外面的變量
函數(shù)里不可以修改外部定義的變量
以下是是幾個(gè)例子，如果有不清楚，可以進(jìn)入 www.pythontutor.com（我推薦的代碼可視化網(wǎng)站）中嘗試運(yùn)行。
第一個(gè)例子，在外邊定義了一個(gè)x，但是在f內(nèi)又定義了一個(gè)x，這兩個(gè)x不是一個(gè)x，函數(shù)內(nèi)部使用的x是函數(shù)內(nèi)部定義的。
def f(y):
x = 1
x += 1
print(x)
x = 5
f(x)
print(x)
第二個(gè)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(gè)例子，會(huì)報(bào)錯(cuò)，不能在內(nèi)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
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摘要：項(xiàng)目地址閉包在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，閉包英語(yǔ)，又稱詞法閉包或函數(shù)閉包，是引用了自由變量的函數(shù)。這個(gè)被引用的自由變量將和這個(gè)函數(shù)一同存在，即使已經(jīng)離開了創(chuàng)造它的環(huán)境也不例外。 項(xiàng)目地址：https://git.io/pytips 閉包（Closure） 在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，閉包（英語(yǔ)：Closure），又稱詞法閉包（Lexical Closure）或函數(shù)閉包（function closures），是...
摘要：局部變量只能在其被聲明的函數(shù)內(nèi)部訪問，而全局變量可以在整個(gè)程序范圍內(nèi)訪問。調(diào)用函數(shù)時(shí)，所有在函數(shù)內(nèi)聲明的變量名稱都將被加入到作用域中。 1. 變量作用域 Python 中，程序的變量并不是在哪個(gè)位置都可以訪問的，訪問權(quán)限決定于這個(gè)變量是在哪里賦值的。變量的作用域決定了在哪一部分程序可以訪問哪個(gè)特定的變量名稱。Python 的作用域一共有4種，分別是： L （Local） 局部作用...
摘要：正如儒家經(jīng)典所闡述修身齊家治國(guó)平天下。除此之外，模塊還有如下最基本的屬性在一個(gè)模塊的全局空間里，有些屬性是全局起作用的，稱之為全局變量，而其它在局部起作用的屬性，會(huì)被稱為局部變量。 導(dǎo)讀：Python貓是一只喵星來(lái)客，它愛地球的一切，特別愛優(yōu)雅而無(wú)所不能的 Python。我是它的人類朋友豌豆花下貓，被授權(quán)潤(rùn)色與發(fā)表它的文章。如果你是第一次看到這個(gè)系列文章，那我強(qiáng)烈建議，請(qǐng)先看看它寫的前...
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