Python小记（四）：函数和模块的使用

小知识，大挑战！本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

大家好，我是一碗周，一个不想被喝(内卷)的前端。如果写的文章有幸可以得到你的青睐，万分有幸~

函数的作用

编程大师Martin Fowler先生曾经说过：“代码有很多种坏味道，重复是最坏的一种！ ”。

可以将重复的功能封装到一个称之为“函数”的功能模块中，用来实现单一，或相关联功能的代码段。

定义函数

定义函数的规则如下所示：

函数代码块以 def 关键词开头，后接函数名和圆括号 () 。
函数名命名规则跟变量的命名规则是一致
return关键字用于退出函数，选择性地向调用方返回一个表达式。

语法如下所示：

def 函数名（参数列表）:
    函数体
    return语句

# 定义一个函数 往里面穿两个参数
def sum(arg1, arg2):
    # 返回2个参数的和."
    total = arg1 + arg2
    return total


# 调用sum函数
sumNum = sum(10, 20)
print(sumNum) // 30

函数的参数

除了定义函数和调用函数等基本操作之外，在函数中还可以使用参数。函数的参数简单的来说就是可以函数的函数体中使用的变量。与变量不同的是，这样的变量的是在函数体之前传递进去的。

参数的默认值

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=12):
    "打印任何传入的字符串"
    print("名字: ", name)
    print("年龄: ", age)
    return


# 调用a函数
printInfo(age=10, name="小红")
print("------------------------")
printInfo(name="小明")

可变参数

所谓可变参数指的是在调用函数时，可以向函数传入0个或任意多个参数。

# 用星号表达式来表示stamp可以接收0个或任意多个参数
def printInfo(*stamp):

    # 可变参数可以放在for循环中取出每个参数的值
    for i in stamp:
        print(i)
    return


printInfo("一碗周")
printInfo(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
printInfo("hello", "hi")

用模块管理函数

在同一个.py文件中如果有两个函数名是重名的，由于Python没有函数重载的概念，那么后面的定义会覆盖之前的定义，也就意味着两个函数同名函数实际上只有一个是存在的。这个时候模块的作用就体现出来了。

Python中的每个文件就代表了一个模块（module），在不同的模块中可以有同名的函数，在使用某个函数的时候可以通过import关键字引入指定的模块就可以区分每个函数了。

例：定义两个模块，分别为module1和module2，然后测试引入流程

module1

def printinfo():
    print("这是第一个模块的printinfo函数")

module2

def printinfo():
    print("这是第二个模块的printinfo函数")

使用import关键字直接引入

import module1
import module2
# 通过模块名加.函数名的方式引入
module1.printinfo()
module2.printinfo()

使用import...as关键字重命名引入

import module1 as m1
import module2 as m2
# 可以通过重命名后的名字加.函数名的方式引入
m1.printinfo()
m2.printinfo()

使用from...import...as关键字重命名引入某个函数

from module1 import printinfo as p1
from module2 import printinfo as p2
# 可以通过重命名后的名字加.函数名的方式引入
p1()
p2()

值得注意的是，这里如果不使用as进行重命名的话，因为有两个printinfo就会导致错误，所以需要为其重命名

`name == 'main'`的用法

__name__是Python中一个隐含的变量它代表了模块的名字，如果直接打印__name__，则出现__main__。

示例代码module.py

def printinfo():
    print("这是函数内的内容")

print(__name__)
print("这是模块函数外的内容")

输出结果

# __main__
# 这是模块函数外的内容

如果将module.py作为模块引入则打印的结果为模块的名称（不带路径、扩展名）

示例代码

import module

输出结果

module
这是模块函数外的内容

此时输出的结果就不一样了，简单来说：在module.py自己眼中name就是main，然而在别的文件眼中name就是module。

把module.py改造一下

def printinfo():
    print("这是函数内的内容")

printinfo()
if __name__=="__main__":
    print(__name__)
    print("这是模块函数外的内容")

输出结果

这是函数内的内容
__main__
这是模块函数外的内容

当其他文件引入时

import module

输出结果

这是函数内的内容

因为其他文件引入时不会执行模块中if条件成立时的代码因为模块的名字是module而不是__main__

__name__ == '__main__'在实际场景中非常有用，一般在写模块的过程中肯定要进行测试，在导入的时候肯定不能将测试结果也打印出来，如果删除了，想要改进模块的时候又要重新写一遍，这个时候__name__ == '__main__'就派上了用场

变量的作用域

请看如下代码：

def test():
    b = "这是函数的变量"

    def test_nested():
        c = "这是嵌套的函数变量"
        print(a)
        print(b)
        print(c)
    test_nested()


if __name__ == "__main__":
    a = "这是全局作用域"
    test()

根据这段代码，来理解变量的作用域

此时在函数test_nested体内调用a,b,c三个函数都不会报出任何错误，

如果在函数体外调用b变量就会报出

print(b)
NameError: name 'b' is not defined

变量b未定义的错误，因为b属于局部变量，属于局部作用域，在函数体外是访问不到的

如果在test函数体内调用c则会报出

print(c)
NameError: name 'c' is not defined

变量c未定义的错误，因为c是在test_nested函数体内，对于test函数来说属于局部作用域，但是对于test函数内部的test_nested函数来说，变量b属于嵌套作用域，在test_nested函数中我们是可以访问到它的。

如果通过global来将b提升为全局变量，则在函数体外调用b变量就会正常打印

nonlocal关键字只能作用于局部变量，且始终找离当前最近的上层局部作用域中的变量

def outer():
    aa = 111

    def inner():
        nonlocal aa
        aa = 222
        print(aa)
    inner()
    print(aa)


outer()

如果没有这个nonlocal关键字则函数体inner打印222,函数体outer打印111，加上之后则直接打印两个222

Python查找一个变量时会按照“局部作用域”-->“嵌套作用域”-->“全局作用域”-->“内置作用域”的顺序进行搜索，所谓的“内置作用域”就是Python内置的那些标识符，之前用过的input、print、int等都属于内置作用域。

Python小记（四）：函数和模块的使用

函数的作用

定义函数

函数的参数

参数的默认值

可变参数

用模块管理函数

__name__ == '__main__'的用法

变量的作用域

`name == 'main'`的用法