Python入门篇-返回值和作用域
作者：尹正杰
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一.返回值
1>.返回值概述
Python函数使用return语句返回“返回值” 所有函数都有返回值，如果没有return语句，隐式调用return None return 语句并不一定是函数的语句块的最后一条语句 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 如果有必要，可以显示调用return None，可以简写为return 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 作用：结束函数调用、返回值
2>.函数单个值
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 8 def show(x): 9 for i in range(x):10 if i > 3:11 return i12 else:13 print("{} is not greater than 3".format(i))14 15 16 res1 = show(3)17 18 print("*" * 20 + "我是分隔符" + "*" * 20)19 20 res2 = show(5)21 22 print("res1 = {}".format(res1))23 print("res2 = {}".format(res2))24 25 26 27 #以上代码执行结果如下:28 0 is not greater than 329 1 is not greater than 330 2 is not greater than 331 ********************我是分隔符********************32 0 is not greater than 333 1 is not greater than 334 2 is not greater than 335 3 is not greater than 336 res1 = None37 res2 = 4 3>.返回多个值
#！/usr/bin/env python#_*_coding:utf-8_*_#@author :yinzhengjie#blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/#EMAIL:y1053419035@qq.com""" 函数不能同时返回多个值,但是可用返回一个列表或者一个元组"""""" 是指明返回一个列表，是一个列表对象"""def returnList(): return [1,3,5]""" 看似返回多个值，隐式的被python封装成了一个元组"""def returnTuple(): return [2,4,6]x,y,z = returnList() #使用解构提取更为方便m,n,l = returnTuple()print(x,y,z,m,n,l)#以上代码执行结果如下:1 3 5 2 4 6
二.作用域
1>.作用域概述
作用域： 一个标识符的可见范围，这就是标识符的作用域。一般常说的是变量的作用域全局作用域 在整个程序运行环境中都可见局部作用域 在函数、类等内部可见 局部变量使用范围不能超过其所在的局部作用域
2>.嵌套结构观察作用域变化
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 8 """ 9 外层变量作用域在内层作用域可见10 """11 def outer1():12 o = 6513 def inner():14 print("inner {}".format(o))15 print(chr(o))16 print("outer {}".format(o))17 inner()18 19 """20 内层作用域inner中，如果定义了o=97，相当于当前作用域中重新定义了一个新的变量o，但是这个o并没有覆盖外层作用域outer中的o21 """22 def outer2(): #23 o = 6524 def inner():25 o = 9726 print("inner {}".format(o))27 print(chr(o))28 print("outer {}".format(o))29 inner()30 31 outer1()32 33 print("*" * 20 + "我是分隔符" + "*" * 20)34 35 outer2()36 37 38 39 #以上代码执行结果如下:40 outer 6541 inner 6542 A43 ********************我是分隔符********************44 outer 6545 inner 9746 a 3>.赋值定义注意事项
#！/usr/bin/env python#_*_coding:utf-8_*_#@author :yinzhengjie#blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/#EMAIL:y1053419035@qq.comx = 10 #全局作用域变量xdef foo(): """ “y = x + 1”这一行代码引用了全局作用域的x变量。 """ y = x + 10 """ 这一行代码会抛异常：“UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment”。 原因就是赋值定义导致的，“x += 1”其实是“x = x + 1”,相当于在foo内部定义一个局部变量x， 那么foo内部所有x都是这个局部变量x了，但是这个x还没有完成赋值，就被右边拿来做加1操作了，因此才会抛出该异常 简单的说，就是在定义x变量之前我们已经对该变量做了引用导致的报错。如何解决这个问题？我们可以引入全局变量global. """ # x += 1 print(x,y)foo()#以上代码输出结果如下:10 20
4>.在局部变量修改全局变量
#！/usr/bin/env python#_*_coding:utf-8_*_#@author :yinzhengjie#blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/#EMAIL:y1053419035@qq.comx = 5""" 使用global关键字的变量，将foo内的x声明为使用外部的全局作用域中定义的x 全局作用域中必须有x的定义,如果全局作用域中没有定义x变量，则会报错：“NameError: name 'x' is not defined”"""def foo(): global x print("foo() : x = {}".format(x)) x += 10 print("foo() : x = {}".format(x))print("调用foo()函数之前：x = {}".format(x))foo()print("调用foo()函数之后：x = {}".format(x))#以上代码输出结果如下:调用foo()函数之前：x = 5foo() : x = 5foo() : x = 15调用foo()函数之后：x = 15 5>. 在局部变量中声明全局变量
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 8 def foo(): 9 global x #使用global关键字的变量，将foo内的x声明为使用外部的全局作用域中定义的x10 x = 10 #x = 10 赋值即定义，在内部作用域为一个外部作用域的变量x赋值，不是在内部作用域定义一个新变量，所以x+=1不会报错。注意，这里x的作用域还是全局的11 x += 2012 print(x)13 14 foo()15 16 print(x) #注意，这个打印x变量一定要在先调用foo()函数,因为只有调用了foo()函数才会触发生成全局变量x，否则会抛异常:"NameError: name 'x' is not defined"17 18 19 20 #以上代码输出结果如下:21 3022 30
6>.global总结
x+=1这种是特殊形式产生的错误的原因？先引用后赋值，而python动态语言是赋值才算定义，才能被引用。解决办法，在这条语句前增加x=0之类的赋值语句，或者使用global告诉内部作用域，去全局作用域查找变量定义 内部作用域使用x = 5之类的赋值语句会重新定义局部作用域使用的变量x，但是，一旦这个作用域中使用global声明x为全局的，那么x=5相当于在为全局作用域的变量x赋值
7>.global使用原则
外部作用域变量会内部作用域可见，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 如果函数需要使用外部全局变量，请使用函数的形参传参解决 一句话：不用global。学习它就是为了深入理解变量作用域.
三.闭包
1>.闭包概述
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
2>.闭包函数案例（这是Python2中实现闭包的方式，Python3还可以使用nonlocal关键字）
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 8 def counter(): 9 c = [0]10 def inc():11 c[0] += 10 #注意，这行代码c[0] = c[0] + 10,这样操作并不会报错，因为并没有修改变量c，而是修改的c中的一个引用。12 return c[0]13 return inc #返回的是c变量的一个引用，即c[0]14 15 foo = counter()16 17 print(foo(),foo()) #每调用次都会对c[0] 对象加10，因此每次调用的结果不会发生改变18 19 c = 100 #此处我们定了一个变量c，但对c[0]并不会产生印象哟,因此下面的操作依旧会对c[0]加10.20 21 print(foo()) 22 23 24 25 #以上代码执行结果如下:26 10 2027 30
3>.nonlocal关键字
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 8 9 """10 使用了nonlocal关键字，将变量标记为不在本地作用域定义，而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定义11 count 是外层函数的局部变量，被内部函数引用12 内部函数使用nonlocal关键字声明count变量在上级作用域而非本地作用域中定义13 """14 15 def counter():16 count = 017 def inc():18 nonlocal count19 count += 1020 return count21 return inc22 23 foo = counter()24 25 print(foo())26 print(foo())27 28 29 30 #以上代码执行结果如下:31 1032 20
四.默认值的作用域
1>.默认值的作用域
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 def foo(x=1): 8 return x 9 10 def bar(y=[]):11 y.append(100)12 return y13 14 print("foo()：{}, ID：{}\n".format(foo(),id(foo())))15 print("foo()：{}, ID：{}\n".format(foo(),id(foo())))16 17 # print(x) #报错：NameError: name 'x' is not defined，即形参的作用域数据函数的局部变量18 19 print("bar()：{}, ID：{}\n".format(bar(),id(bar())))20 print("bar()：{}, ID：{}\n".format(bar(),id(bar())))21 22 """23 为什么第二次调用foo函数打印的是[100,100]？24 因为函数也是对象，python把函数的默认值放在了属性中，这个属性就伴随着这个函数对象的整个生命周期25 查看bar.__defaults__属性26 """27 print("bar.__defaults__：{}".format(bar.__defaults__))28 29 30 31 #以上代码执行结果如下：32 foo()：1, ID：163888643233 34 foo()：1, ID：163888643235 36 bar()：[100, 100], ID：4294765637 38 bar()：[100, 100, 100, 100], ID：4294765639 40 bar.__defaults__：([100, 100, 100, 100],) 2>.非引用类型例子
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 8 def foo(w, u='yzj', *, z=123, zz=[456]): 9 u = 'jason'10 z = 201911 zz.append(1)12 print(w, u, z, zz)13 14 print(foo.__defaults__) #属性__defaults__中使用元组保存所有位置参数默认值，它不会因为在函数体内使用了它而发生改变15 16 foo('node101.yinzhengjie.org.cn')17 18 print(foo.__kwdefaults__) #属性__kwdefaults__中使用字典保存所有keyword-only参数的默认值19 20 21 22 #以上代码执行结果如下:23 ('yzj',)24 node101.yinzhengjie.org.cn jason 2019 [456, 1]25 { 'z': 123, 'zz': [456, 1]} 3>.使用影子拷贝创建一个新的对象，永远不能改变传入的参数
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 """ 8 使用影子拷贝创建一个新的对象，永远不能改变传入的参数 9 """10 def foo(x=[], y='jason', z=123):11 x = x[:] # 影子拷贝12 x.append(1) # x都是传入参数或者默认参数的副本，如果就想修改原参数，无能为力13 print(x)14 15 foo()16 print(foo.__defaults__)17 foo()18 print(foo.__defaults__)19 foo([10])20 print(foo.__defaults__)21 foo([10,5])22 print(foo.__defaults__)23 24 25 26 #以上代码执行结果如下:27 [1]28 ([], 'jason', 123)29 [1]30 ([], 'jason', 123)31 [10, 1]32 ([], 'jason', 123)33 [10, 5, 1]34 ([], 'jason', 123)
4>.使用不可变类型默认值
#！/usr/bin/env python#_*_coding:utf-8_*_#@author :yinzhengjie#blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/#EMAIL:y1053419035@qq.com""" 通过值的判断就可以灵活的选择创建或者修改传入对象 这种方式灵活，应用广泛 很多函数的定义，都可以看到使用None这个不可变的值作为默认参数，可以说这是一种惯用法"""def foo(x=None, y='jason', z=2019): if x is None: x = [] x.append(1) print(x)foo()print(foo.__defaults__)foo()print(foo.__defaults__)foo([10])print(foo.__defaults__)foo([10,5])print(foo.__defaults__)#以上代码执行结果如下:[1](None, 'jason', 2019)[1](None, 'jason', 2019)[10, 1](None, 'jason', 2019)[10, 5, 1](None, 'jason', 2019)
五.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 关于函数的执行流程，博主推荐链接：。
六.函数的销毁
1>.全局函数销毁
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 8 """ 9 全局函数销毁10 重新定义同名函数11 del 语句删除函数对象12 程序结束时13 """14 15 16 17 def foo(x=[], y='jason', z=123):18 x.append(100)19 return x20 21 print(foo(), id(foo), foo.__defaults__)22 23 def foo(x=[], y='jason', z=123):24 x.append(200)25 return x26 27 print(foo(), id(foo), foo.__defaults__)28 29 del foo30 31 # print(foo(), id(foo), foo.__defaults__) #由于我们已经使用del关键字销毁了foo函数，执行该行代码会抛异常："NameError: name 'foo' is not defined"32 33 34 35 #以上代码执行结果如下:36 [100] 4136608 ([100], 'jason', 123)37 [200] 35462136 ([200], 'jason', 123)
2>.局部函数销毁
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 8 """ 9 局部函数销毁10 重新在上级作用域定义同名函数11 del 语句删除函数名称，函数对象的引用计数减112 上级作用域销毁时13 """14 def foo(x=[], u='jason', z=2019):15 x.append(1)16 def inner(a=10):17 pass18 print(inner)19 def inner(a=100):20 print(x)21 print(inner)22 return inner23 24 25 bar = foo()26 print(id(foo),id(bar), foo.__defaults__, bar.__defaults__)27 del bar28 # print(id(foo),id(bar), foo.__defaults__, bar.__defaults__) #由于我们已经使用del关键字销毁了bar函数，执行该行代码会抛异常："NameError: name 'bar' is not defined"29 30 31 #以上代码执行结果如下:32.inner at 0x0000000001EB1BF8>33 .inner at 0x0000000001EB1C80>34 4923040 32185472 ([1], 'jason', 2019) (100,)