函数的返回值和作用域
1、返回值
def guess(x):
if x > 3:
return "> 3"
else:
return "<= 3"
print(guess(10))
1> Python 函数使用 return 语句返回 "返回值”
2> 所有函数都有返回值，如果没有 return 语句，隐式调用 return None
3> return 语句并不一定是函数的语句块的最后一条语句
4> 一个函数可以存在多个 return 语句，但是只有一条可以被执行。如果没有一条 return 语句被执行到，隐式调用 return None
5> 如果有必要，可以显示调用return None，可以简写为return
6> 如果函数执行了 return 语句，函数就会返回，当前被执行的 return 语句之后的其它语句就不会被执行了
7> 返回值的作用：结束函数调用、返回 "返回值”
2、能一次返回多个值嘛？
def showvalues(): return 1, 3, 5 print(showvalues()) # 返回 (1, 3, 5)
函数不能同时返回多个值
return 1, 3, 5 看似返回多个值，隐式的被 python 封装成了一个元组
x, y, z = showvalues() 使用解构提取返回值更为方便
3、函数作用域**
3.1 作用域
一个标识符的可见范围，这就是标识符的作用域，一般常说变量的作用域。
x = 20 def fn(): x = 100 # x 的作用域：当前函数 fn() print(x) # x = 20
注意：每一个函数都会开辟一个作用域。
3.2 作用域分类
全局作用域：
在整个程序运行环境中都可见
全局作用域中的变量称为全局变量
局部作用域：
在函数、类等内部可见
局部作用域中的变量称为局部变量，其使用范围不超过其所在局部作用域
# 局部变量 def fn1(): x = 1 # 局部作用域，x 为局部变量，使用范围在 fn1 内 def fn2(): print(x) # x 能打印吗？不能 print(x) # x 能打印吗？不能
# 全局变量 x = 5 # 全局变量，也在函数外定义 def foo(): print(x) # 可见吗？可以 foo()
一般来讲外部作用域变量在函数内部可见，可以使用
反过来，函数内部的局部变量，不能在函数外部看到
4、函数嵌套
在一个函数中定义另一个函数
def outer(): def inner(): print('inner') print('outer') inner() outer() inner() # 不可以
内部函数 inner 不能在外部直接使用，会抛出 NameError 异常，因为它在函数外部不可见。
其实，inner 不过就是一个标识符，就是一个函数 outer 内部定义的变量而已。
5、嵌套函数的作用域
def outer(): o = 65 # 局部变量、本地 local 变量、临时变量 def inner(): o = 97 print('inner', o) print('outer 1 ', o) inner() print('outer 2 ', o) outer() # 1:outer 1 65 2:inner 97 3:outer 2 65
外层变量在内部作用域可见。
内层作用域中，如果定义了和外层相同的变量，相当于在当前函数作用域中重新定义了一个新的变量，这个内层变量并不能覆盖掉外部作用域中的变量。
6、一个赋值语句的问题
x = 100 def fn(): y = x + 200 print(y) fn()
x = 100 def fn(): x += 1 # 报错! 赋值即定义，即 x = x + 1 (局部变量 = 局部变量 + 1)！ print(x) fn()
x = 100 def fn(): print(x) # 报错！该步执行不了！ x += 1 # 只要在该作用域内赋值定义('=')局部变量，在该作用域内的所有该变量都为局部变量！ print(x) fn()
能否解决呢？可以，使用 global 语句
x = 100 def fn(): global x # 声明全局变量 print(x) # 100 x += 1 print(x) # 101 fn() print(x) # 101
注意：全局变量一般情况不推荐修改，一旦在作用域中使用 global 声明全局变量，那么相当于在对全局变量赋值、定义。
global 使用原则：
1> 外部作用域变量会在内部作用域可见，但也不要在这个内部的局部作用域中直接使用，因为函数的目的就是为了封装，尽量与外界隔离。
2> 如果函数需要使用外部全局变量，请尽量使用函数的形参定义，并在调用传实参解决。
3> 一句话：不用 global，学习它就是为了深入理解变量作用域。
# 不建议直接传入全局变量！ y = [] def foo(): # x 就是标识符，就是变量，就是本地变量 y.append(1) foo() foo() print(y)
# 建议使用传参的方式，在函数内使用全局变量 y = [] def foo(x): # x 就是标识符，就是变量，就是本地变量 x.append(1) foo(y) foo(y) print(y)
7、闭包**
自由变量：未在本地作用域中定义的变量。例如定义在内层函数外的外层函数的作用域中的变量。
闭包：就是一个概念，出现在嵌套函数中，指的是内层函数引用到了外层函数的自由变量，就形成了闭包。很多语言都有这个概念，最熟悉就是 JavaScript。
# python 2 实现闭包 def counter(): c = [0] def inc(): c[0] += 1 # 是赋值即定义嘛？不是！是修改值 return c[0] return inc # 返回标识符，即函数对象 m = counter() m() # 调用函数 inc()，但是 c 消亡了嘛？没有，内层函数没有消亡，c 不消亡(闭包) m() m() print(m())
# 不推荐使用 global ! def counter(): global c c = 0 def inc(): global c c += 1 # 不是闭包！ return c return inc m = counter() m() m() m() print(m())
# 推荐使用 nonlocal，python 3 实现闭包 def counter(): c = 0 def inc(): nonlocal c # 非当前函数的本地变量，当前函数之外的任意层函数的变量，绝非 global c += 1 # 是闭包吗？是！ return c return inc m = counter() m() m() m() print(m())
nonlocal 语句：将变量标记为不在本地作用域定义，而是在上级的某一级局部作用域中定义，但不能是全局作用域中。
8、默认值的作用域
def foo(x=1): x += 1 print(x) foo() # 2 foo() # 2 def bar(x=[]): # x = []，引用类型 x.append(1) # [1] print(x) bar() # [1] bar() # [1, 1]
为什么上列 bar 函数第二次调用打印的是 [1, 1]？
因为函数也是对象，每个函数定义被执行后，就生成了一个函数对象和函数名这个标识符关联。
python 把函数的默认值放在了函数对象的属性中，这个属性就伴随着这个函数对象的整个生命周期。
# 查看 foo.__defaults__ 属性，它是个元组 def bar(x=[]): x.append(1) print(x) print(bar.__defaults__) bar() # [1] print(bar.__defaults__) bar() # [1, 1] print(bar.__defaults__) # 执行结果： ([],) [1] ([1],) [1, 1] ([1, 1],) # 元组不变，记录的是地址，引用类型变化
def foo(x, m=123, n='abc'): m=456 n='def' print(x) print(foo.__defaults__) # (123, 'abc') foo('yang') print(foo.__defaults__) # (123, 'abc')
def foo(x, m=123, *, n='abc', t=[1,2]): m=456 n='def' t.append(12) #t[:].append(12) # t[:]，全新复制一个列表，避免引用计数 print(x, m, n, t) print(foo.__defaults__, foo.__kwdefaults__) #(123,) {'n': 'abc', 't': [1, 2]} foo('yang') print(foo.__defaults__, foo.__kwdefaults__) #(123,) {'n': 'abc', 't': [1, 2, 12]}
def x(a=[]): a = a + [5] # 加法的本质：返回新列表、新地址；赋值即定义 print(x.__defaults__) # ([],) x() x() print(x.__defaults__) # ([],) def y(a=[]): a += [5] # += 即 extend => a.extend([5]) print(y.__defaults__) # ([],) y() y() print(y.__defaults__) # ([5, 5],) # 列表的 + 和 += 的区别： # + 表示两个列表合并并返回一个全新的列表。 # += 表示，就地修改前一个列表，在其后追加后一个列表，就是 extend 方法。 # 例： l1 = [1, 2] l2 = [3, 4] l3 = l1 + l2 print(id(l1), id(l2), id(l3)) l3 += l2 # 就地修改 print(id(l3)) 执行结果： 2279905055304 2279905055816 2279906334216 2279906334216
9、变量名解析原则 LEGB**
Local，本地作用域、局部作用域的 local 命名空间，函数调用时创建，调用结束消亡。
Enclosing，Python2.2 时引入了 嵌套函数，实现了闭包，这个就是嵌套函数的外部函数的命名空间。
Global，全局作用域，即一个模块的命名空间。模块被 import 时创建， 解释器退出时消亡。
Build-in，内置模块的命名空间，生命周期从 python 解释器启动时创建到解释器退出时消亡。例如 print(open)，print 和 open 都是内置的变量。
所以一个名词的查找顺序就是 LEGB
10、函数的销毁
定义一个函数就是生成一个函数对象，函数名指向的就是函数对象。
可以使用del语句删除函数，使其引用计数减 1。
可以使用同名标识符覆盖原有定义，本质上也是使其引用计数减 1。
Python程序结束时，所有对象销毁。
函数也是对象，也不例外，是否销毁，还是看引用计数是否减为 0。