Python函数与函数式编程详解

"sigai-6 Python教程，讲解Python中的函数与函数式编程，由丁宁在SIGAI课程中录制。课程涵盖了函数定义、参数、命名空间与作用域解析等核心概念。" 在Python编程中，函数是组织良好且可重用的代码块，它们允许我们将复杂的任务分解为更小、更易于管理的部分。本节课程主要讨论了以下几个知识点： 1. **认识函数**： 函数是一组执行特定任务的语句，它将代码封装起来，以便在需要时调用。通过`def`关键字定义函数，例如`def function_name(parameters):`。 2. **代码块**： Python的代码块通过缩进来定义，通常使用4个空格而不是制表符。代码块由冒号`:`引导，并以相同的缩进级别结束。它可以包含各种控制结构，如条件语句、循环、函数和类定义等。 3. **函数参数**： - **形参（形式参数）**：在函数定义中声明的参数，它们在函数内部使用。 - **实参（实际参数）**：在调用函数时传递给形参的值。 - **参数传递**：Python采用“传对象引用”而非“传值”或“传引用”。这意味着如果参数是可变对象（如列表或字典），函数内部的修改会影响到原始对象。 4. **位置参数与关键字参数**： - **位置参数**：按照顺序匹配到函数定义中的形参。 - **关键字参数**：通过参数名指定，允许调用者不记住参数顺序，同时可以设置默认值，使函数调用更灵活。 5. **任意数量的参数**： - **星号(*)参数**：用于收集位置参数，形成一个元组。 - **双星号(**)参数：用于收集关键字参数，形成一个字典。 6. **命名空间与作用域**： - **命名空间**：变量的存储区域，每个函数、模块和全局范围都有自己的命名空间。 - **作用域**：变量的可见性范围，如局部作用域（仅在函数内可见）、全局作用域（整个脚本可见）。 - **查看命名空间**：`globals()`返回全局命名空间，`locals()`返回当前作用域的命名空间。 - **作用域规则**：局部变量优先于全局变量，除非使用`global`关键字声明。 - **变量遮盖**：当同名变量在不同作用域中时，局部作用域的变量会遮盖全局作用域的变量。 7. **return语句**： - 可以省略，表示函数无返回值。 - 单独使用，表示函数结束并返回当前点的值。 - 可以返回多个值，通过元组实现。 8. **docstring**： 函数定义首行的三引号字符串，用于记录函数的功能、参数和返回值，方便使用`help()`函数查看。 9. **函数式编程**： 虽然课程没有深入讨论，但函数式编程是Python中的一个重要概念，它强调使用函数作为一等公民，支持高阶函数、闭包和惰性求值等特性。 通过理解和掌握这些基本概念，开发者能够编写更加模块化、可维护的Python代码，特别是在AI领域，这样的编程风格有助于提高代码的效率和可读性。