「@Author：Runsen」
近來，越來越多人使用函數式程式設計（functional programming）。本文對 Python 中的函數式程式設計技術進行了簡單的入門介紹。
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- 入門
- 函數式程式設計
- 多态
- 嵌套函數
- 函數變量作用域
- 閉包
Python内置了很多有用的函數，我們可以直接調用。
要調用一個函數，需要知道函數的名稱和參數，比如求絕對值的函數abs，隻有一個參數。
也可以在互動式指令行通過help(abs)檢視abs函數的幫助資訊。
調用abs函數：
>>> abs(100)
100
>>> abs(-20)
20
>>> abs(12.34)
12.34
在Python中的函數就是為了實作某一段功能的代碼段，可以重複利用。
就是以後不要重複造輪子，遇到那個場景就用那個函數，就是函數式程式設計。
下面，我定義一個 my_func，傳入一個Hello World，再列印一個Hello World
def my_func(message):
print('Got a message: {}'.format(message))
# 調用函數 my_func()
my_func('Hello World')
# 輸出
Got a message: Hello World
簡單的知識點
- def是函數的聲明
- my_func是函數的名稱
- message 是函數的參數
- print 是函數的主體部分
- 在函數的最後 可以傳回調用結果（return 或yield ），也可以不傳回
「定義在前，調用在後」
def my_sum(a, b):
return a + b
result = my_sum(3, 5)
print(result)
# 輸出
8
對于函數的參數可以設定預設值
def func(param = 0):
pass
如果param沒有傳入，那麼參數預設是0，如果傳入了參數，就覆寫預設值
傳入的參數可以接受任何資料類型
比如，清單
print(my_sum([1, 2], [3, 4]))
# 輸出
[1, 2, 3, 4]
再比如，字元串
print(my_sum('hello ', 'world'))
# 輸出
hello world
當然，如果參數資料類型不同，而兩者無法相加
print(my_sum([1, 2], 'hello'))
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list
同一個函數可以應用到整數，清單，字元串等等的操作稱為
多态
。這可不是變态。
函數嵌套就是函數中有函數，就叫嵌套函數了。
def f1():
print('hello')
def f2():
print('world')
f2()
f1()
# 輸出
hello
world
函數的嵌套保證了内部函數的調用，内部函數隻能被外部函數所調用，不會作用于全局域中。
合理使用函數嵌套，提高運算速度
比如計算5的階乘。
def factorial(input):
if not isinstance(input, int):
raise Exception('input must be an integer.')
if input < 0:
raise Exception('input must be greater or equal to 0' )
def inner_factorial(input):
if input <= 1:
return 1
return input * inner_factorial(input-1)
return inner_factorial(input)
print(factorial(5))
120
如果變量是izai函數内部定義的，稱為局部變量，隻在函數内部有效，當函數執行完畢，局部變量就會被回收。
全局變量就是寫在函數外面的。
MIN_VALUE = 1
MAX_VALUE = 10
def validation_check(value):
if value < MIN_VALUE or value > MAX_VALUE:
raise Exception('validation check fails')
這裡的MIN_VELUE 和MAX_VALUE就是全局變量，但是我們不能在函數的内部随意改變全局變量的值
MIN_VALUE = 1
def validation_check(value):
MIN_VALUE += 1
validation_check(5)
報錯：UnboundLocalError: local variable 'MIN_VALUE' referenced before assignment
要想改變 必須加上global這個聲明
MIN_VALUE = 1
def validation_check(value):
global MIN_VALUE
MIN_VALUE += 1
validation_check(5)
global告訴python解析器，函數内部的變量MIN_VALUE就是定義的全局變量，這裡輸入的是2，這樣修改的全局變量的值
MIN_VALUE = 1
MAX_VALUE = 10
def validation_check():
MIN_VALUE = 3
print(MIN_VALUE)
validation_check()
print(MIN_VALUE)
# 3
# 1
對于嵌套函數來說，内部函數無法修改外部函數定義的變量，可以通路，想要修改就要加上 nonolocal
def outer():
x = "local"
def inner():
nonlocal x # nonlocal 關鍵字表示這裡的 x 就是外部函數 outer 定義的變量 x
x = 'nonlocal'
print("inner:", x)
inner()
print("outer:", x)
outer()
# 輸出
inner: nonlocal
outer: nonlocal
不加就不會覆寫
def outer():
x = "local"
def inner():
x = 'nonlocal' # 這裡的 x 是 inner 這個函數的局部變量
print("inner:", x)
inner()
print("outer:", x)
outer()
# 輸出
inner: nonlocal
outer: local
函數的閉包其實和函數的嵌套很相似。和嵌套不同，閉包的外部函數傳回是一個函數，而不是一個具體的值。
閉包就是在函數裡面調用函數，一般用return來執行，return出内部調用的函數名。
我們接下來計算下一個數的n次幂，用閉包寫如下：
def nth_power(exponent):
def exponent_of(base):
return base ** exponent
return exponent_of # 傳回值是 exponent_of 函數
square = nth_power(2) # 計算一個數的平方
cube = nth_power(3) # 計算一個數的立方
square
# 輸出
<function __main__.nth_power.<locals>.exponent(base)>
cube
# 輸出
<function __main__.nth_power.<locals>.exponent(base)>
print(square(2)) # 計算 2 的平方
print(cube(2)) # 計算 2 的立方
# 輸出
4 # 2^2
8 # 2^3
當然，我們也可以通過一個函數來寫這個功能：
def nth_power(base,exponent):
return base**exponent
但是，使用閉包，可以讓程式變得更加簡潔易懂。
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Reference
[1]
傳送門~:https://github.com/MaoliRUNsen/runsenlearnpy100
![TestLink導出用例轉換工具(XML2Excel)[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)