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Python学习笔记 控制流和函数

控制流

条件语句

Python只有一种条件语句,那就是if语句。如果需要多重分支,使用if-elif-else结构。Python没有switch语句,条件语句只有if这么一种。而且在Python中表达某个数在一个范围之间不需要两个条件用&&连接,直接写成4 <= i <= 5这样的就行了。

i = 5
if i <= 3:
    print('1<=3 is true')
elif 4 <= i <= 5:
    print('4<=i<=5 is false')
else:
    print('others')

条件语句和while循环的条件可以是a<=b这样的单个条件;也可以是a<=b<=c这样的链式条件,这样的条件会被解析为a<=b and b<=c;还可以是集合判断,例如a in (1,2,3)就会判断a是否是元组中的值,类似的还有a not in b;最后就是多个条件的复合了,Python中的与或非需要使用and or not关键字。

循环语句

while循环

while语句和其他语言的while语句类似。

print('--------------while语句--------------')

it = 0
sum = 0
while it <= 10:
    sum += it
    it += 1
print(f'sum={sum}')

for循环

Python的for语句只能用来迭代一个集合的值。如果需要进行特定次数的迭代,需要使用辅助函数range(a,b),该函数会返回一个生成器。生成器在for循环中行为和一个集合一样,但是实际上它是在每次循环的时候才生成一个新值。在集合非常大的时候生成器可以介绍不少内存。

print('--------------for语句--------------')
for i in range(1, 10):
    print(i, end=' ')
print()

不管是while循环还是for循环,后面都可以接一个else子句,当循环结束之后执行一次。

it=1
while it<3:
    it+=1
else:
    print(f'else: it={it}')

跳转语句

Python中也可以使用breakcontinue中断循环。或者使用return直接退出函数。

print('--------------跳转语句--------------')
for i in range(1, 5):
    for j in range(1, i + 1):
        if (i <= j):
            continue
        print(f'[{i},{j}]',end='')
print()

函数

定义函数

定义一个函数很简单,使用def关键字即可,别忘了函数的标志小括号()

def im_a_function():
    print("I'm a function")

参数默认值

如果函数需要参数,直接写到小括号中。由于Python是动态语言,所以不需要也不能写参数类型。定义函数的时候还能指定参数的默认值,当不显式提供参数的时候就会使用默认值。

def function_with_param(n=1):
    print(f'n={n}')

需要注意参数的默认值只计算一次。也就是说如果参数的默认值是一个可变对象的话可能产生出乎意料的结果。官方文档有这么一个例子。

def f(a, L=[]):
    L.append(a)
    return L

print(f(1))
print(f(2))
print(f(3))

结果可能和我们的想法不太一样。

[1]
[1, 2]
[1, 2, 3]

如果希望参数的默认值不会因为多次调用而改变,需要将函数改写成下面这样的。

def f(a, L=None):
    if L is None:
        L = []
    L.append(a)
    return L

关键字参数

如果一个函数的参数列表很长,我们可以使用关键字参数的方式传入参数,也就是在传递参数的时候同时指定参数名。

def function_with_keywords_arguments(a, b, c, d):
    print(f'a={a},b={b},c={c},d={d}')

对于上面的函数,我们可以使用下面的方式来调用。

function_with_keywords_arguments(b=1, a=2, d=4, c=3)

任意参数列表

这个类似某些语言中的可变参数列表。我们可以在函数中传递任意个参数,这些参数将会作为一个列表在函数中使用。任意参数列表需要在参数名前面添加星号*

def function_with_varargs(*args):
    for arg in args:
        print(arg, end=',')
    print()

之后我们就可以在函数中传递任意多个参数了。

function_with_varargs(1, 2, 34, 'fuck')

任意参数列表一般是方法参数的最后一个,当前其实不是最后一个也可以。不过如果任意参数列表之后还有其他参数,这些参数就不能使用位置参数的方式来使用了,只能使用关键字参数的方式。

解包参数列表

这个其实可以看做任意参数列表的二维形式。在定义方法的时候,使用两个星号,这样在方法体内参数可以当做字典来使用。

def functions_with_unpacking_args(**argMap):
    for k, v in argMap.items():
        print(f'[{k}:{v}]', end=' ')
    print()

使用解包参数列表的时候,需要关键字参数的形式。参数名和参数值会转换为字典的键和值。

functions_with_unpacking_args(name='yitian', age=24, gender='male')

上面的解包参数列表还可以反过来。比如说对于上面提到过的这个函数。

def function_with_keywords_arguments(a, b, c, d):
    print(f'a={a},b={b},c={c},d={d}')

我们可以创建一个字典,字典的键和值分别当做函数的参数名和参数值。然后使用双星号语法将字典当做参数传入函数。

args = {'a': 5, 'b': 6, 'c': 1, 'd': 2}
function_with_keywords_arguments(**args)

lambda函数

lambda函数也就是匿名函数。在Python中匿名函数使用lambda关键字来声明,参数列表和函数体之间使用冒号:分隔。lambda创建之后就可以使用和一般参数相同的方式来使用了。

print('--------------lambda函数--------------')

im_a_lambda = lambda a, b: a + b

print(f'a+b={im_a_lambda(3,4)}')

函数文档字符串

Java等语言有专门的的文档注释语法,可以为函数创建文档,供他人查阅参考。Python中也提供了文档字符串的功能。函数文档字符串是函数体中的第一个字符串。添加好函数字符串之后,就可以使用__doc__属性来访问了。Python标准库中每个函数都有文档字符串,我们可以查看这些文档来获取最基本的信息和用法。

print('--------------文档字符串--------------')
def function_with_documents():
    '''\
这是一个文档字符串
    '''
    pass

print(f'文档:{function_with_documents.__doc__}')

函数注解

这是Python3.6的新功能,用来为函数提供更详细的信息。我们知道Python是动态语言,所以在函数中没有参数的类型信息。如果我们需要函数的某些参数或者返回值的信息,就需要使用函数注解了。

我们需要在编写函数的时候,为函数提供详细的参数信息和返回值信息。然后就可以使用__annotations__属性来访问这些信息了。

def printFunctionAnnotation(a: str, b: int, c: list) -> None:
    print(printFunctionAnnotation.__annotations__)
    pass

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