函数用法和底层分析

函数也是对象

Python中，“一切皆是对象”。实际上，用def定义函数后，系统就创建了相应的函数对象。以后，每次重复调用这个对象的地址，而非重新创建。

变量的作用域（全局变量和局部变量）

变量起作用的范围称为变量的作用域，不同作用域内同名变量之间互不影响。变量分为：全局变量、局部变量。

全局变量

在函数和类定义之外声明的变量。作用域为定义的模块，从定义位置开始知道模块结束；

全局变量降低了函数的通用性和可读性。应尽量避免全局变量的使用；

全局变量一般做常量使用；

函数内要改变全局变量的值，使用global声明。

局部变量

在函数体（包含形式参数）声明的变量；

局部变量的引用比全局变量快，优先考虑使用；

如果局部变量和全局变量同名，则在函数内隐藏全局变量，只使用同名的局部变量。

参数的传递

函数传递的本质就是：从实参到形参的赋值操作。Python中“一切皆对象”，那么所有赋值操作均为“引用传递”，而非“值传递”。

具体操作分为两类：

对可变对象进行写操作，直接作用与原对象本身
可变对象：字典 列表 集合 自定义的对象
对不可变对象进行写操作，会产生一个新的对象空间
不可变对象：数字 字符串 元组 布尔值

浅拷贝和深拷贝

对应内置函数：copy(浅拷贝) deepcopy（深拷贝）
浅拷贝：不拷贝对象的内容，只是拷贝子对象的引用。
深拷贝：会连子对象的内存也全部拷贝一份，对子对象的修改不会影响源队形。（连根拔起）

浅拷贝

1

2

深拷贝
1

2

显然，深拷贝复制粘贴更为彻底，有自己的一套系统，不会影响源头（也就是源对象）。

传递不可变对象，用的是浅拷贝。

参数的类型

位置参数
函数调用时，实参默认按位置顺序传递，需要个数和形参匹配。按位置传递的参数，称为位置参数。

默认值参数
可以为某些参数设置默认值，这样这些参数在传递时就是可选的。称为默认值参数。默认值参数放到位置参数后面。

命名参数
按照形参的名称传递参数，称为命名参数或者关键字参数。位置可以不管。

可变参数
可变参数指的是可变数量的参数。分两种情况：

*param（一个星号），将多个参数收集到一个元组对象中；

**param（两个星号），将多个参数收集到一个字典对象中。

强制命名参数
在带星号的可变参数后面增加新的参数，必须在调用的时候强制命名参数。

lambda表达式和匿名函数

lambda表达式实际上就是一种函数。特殊的是，一行包含的函数命名的所有要素，其格式为：
    lambda arg1,arg2,arg3…：<表达式>
其中，arg为参数，<表达式>为函数体。

eval()函数

将字符串str当成有效的表达式来求值并返回计算结果。格式如下：
   eval(source[,globals[，locals]])->value
其中，source是一个Python表达式或函数compile()返回的代码对象；globals是dictionary;locals任意映射对象。

递归函数

递归函数是说自己调用自己的函数，在函数体内直接或间接调用自己。每个递归函数必须包含两个部分：

终止条件

递归步骤

函数用法和底层分析

嵌套函数（内部函数）

嵌套函数也就是在函数内部定义的函数，外部无法引用。

 

何时使用嵌套函数？

封装-数据隐藏

在函数内部避免代码重复

闭包

nonlocal关键字

关键字	含义
nonlocal	用来声明外层的局部变量
global	用来声明全局变量

LEGB规则

Python在查找名称时，是按照LEGB规则查找的：
Local —> Enclosed —>Global —>Built in

名称	含义
Local	函数或类的方法内部
Enclosed	嵌套函数
Global	模块中的全局变量
Built in	Python为自己保留的特殊名称

面向对象编程

面向对象编程的思想主要针对大型软件设计而来的。面向对象编程使程序的扩展性更强、可读性更好，使得编程可以像搭积木一样简单。

面向对象编程将数据和操作数据相关的方法封装到对象中，组织代码和数据的方式更加接近人的思维，从而大大提高了编程的效率。

Python支持面向对象、面向过程、函数式编程等多种编程范式。

面向对象和面向过程区别

面向过程思维

面向过程编程更加关注的是程序的逻辑流程，是一种执行者思维，适合编写小规模的程序。面向过程思想思考问题时，首先思考：怎么按照步骤实现。

面向对象思维

面向对象更加关注的是软件中对象之间的关系，是一种设计者思维，适合编写大规模的程序。面向对象思想更契合人的思维模式。我们首先思考：怎么设计这个事物。

面向对象可以帮助我们从宏观上把握、从整体上分析整个系统。但是具体到实现部分的微观操作，仍然需要面向过程的思路去处理。

类的定义

通过类定义数据类型的属性（数据）和方法（行为），也就是说类将属性和方法打包在一起。

实例属性

实例方法

实例方法是从属于实例对象的方法。
对象.方法名([实参列表])

定义实例方法时，第一个参数必须未self。self指当前的实例对象。

调用实例方法时，不需要也不能够self传参。

函数和方法的区别：

都是用来完成一个功能的语句块，本质一样。

方法调用时，通过对象调用。普通函数没有这个特点。

直观来看，方法定义时需要传递self，函数不需要。

其他操作：

dir(obj)可以获得对象的所有属性、方法

obj.dict 对象的属性字典

pass 空语句

isinstance(对象，类型) 判断“对象”是不是指定类型

类对象

当解释器执行class语句时，就会创建一个类对象。

类属性

类属性时从属于类对象的属性，也称为类变量。由于类属性从属于类对象，可以被所有实例对象共享。

类方法

类方法是从属于类对象的方法。类方法通过装饰器@classmethod来定义。格式如下：

静态方法

静态方法是于类对象无关的方法，不可以调用实例。

del()方法（析构函数）和垃圾回收机制

del()方法（析构函数）：用于实现对象被销毁时所需的操作。系统自动提供析构函数，不需要自己编写。

__call__方法和可调用对象

即该对象可以像函数一样被调用。