python学习笔记之函数

在了解了python的基本数据类型后，现在我们来看一下python中的函数，为了便于维护和更好的实现模块化，程序都会分解为多个函数。下面我将总结一下python函数的特性，装饰器，生成器，协程等，他们都是进行函数编程和数据处理的强大工具。

1.函数的定义

在python中定义函数很简单，使用def关键字。和c++一样python的函数也可以使用默认参数。

def add(x, y=1):
    return x + y
>>> add(1)
2

python也可以接收任意数量的参数，在最后一个变量前面加星号，python就会把剩下的变量作为元组放入这个变量。

def add(x, y=1, *args):
    for i in args:
     x += i
    return x + y
>>> add(1,2,3,4,5)
15

上面传递的参数都是根据参数的位置赋值给相应的变量，称为位置参数；python还支持显式地参数赋值，称为关键字参数。

def add(x, y, z, w):
 print x,y,z,w  
>>> add(1, z=2, w=3, y=4)
1 4 2 3

注意事项：

1. 关键字参数的顺序无关紧要。
2. 位置参数和关键字参数可以一起使用，但关键字参数必须在位置参数后面。
3. 位置参数已经赋值的变量不能再使用关键字参数赋值，比如上面的x已经赋值为1了，后面的关键字参数就不可以再对x赋值。

参数前一个星号表示任意数量的位置参数，两个星号就是任意数量的关键字参数。python会把剩下的关键字参数作为字典放入这个变量。

def foo(*args, **kwargs):
 print args,kwargs  
>>> foo(1, 2, 3, 4, x=5, y=6)
(1, 2, 3, 4) {'y': 6, 'x': 5}

2.装饰器

装饰器是一个函数，主要用于包装另一个函数或类，以修改或增强这个函数或类的行为。装饰器使用@符号表示。

def trace(func):
    print 'trace'
    return func

@trace
def foo():
    print 'foo'
    
foo()
#输出
trace
foo

第一个函数trace()是装饰器函数，他接收一个函数对象func，并返回函数对象(必须返回，但不一定是func)，@trace对函数foo()进行修饰，等价于foo = trace(foo)，所以最后调用的foo并不是之前定义的foo()，而是trace(foo)。这个例子是在函数foo调用前做一些修饰，也可以在调用前后做一些事情。

# 修改trace
def trace(func):
    print 'trace'
    def newFunc():
        print 'begin'
        func()
        print 'end'
    return newFunc
# 运行foo后输出
trace
begin
foo
end

装饰器是函数，当然也可以接收参数。这样的话必须在装饰器函数内部再定义一个新装饰器函数来接收func对象。

def trace(msg):
    print 'trace'
    print msg
    def newTrace(func):
        def newFunc():
            print 'begin'
            func()
            print 'end'
        return newFunc
    return newTrace
@trace('message')
def foo():
    print 'foo'
    
foo()
# 输出
trace
message
begin
foo
end

3.生成器

生成器是一个函数，他生成一个值的序列，用于迭代。生成器使用yield关键字定义。

>>> def countdown(n):
 while n>0:
    yield n
    n -=1
    
>>> c = countdown(5)
>>> c.next()
5
>>> next(c)
4
>>> for i in c:
 print i    
3 2 1

上面的c就是一个生成器对象，他可以进行迭代来历遍，在countdown函数内遇到yield就会中止并返回n，直到下次调用next。

3.1.生成器表达式

生成器表达式可以生产一个简单的生成器对象。他和for循环类似，使用圆括号，语法为：
(expression for item in iterable if condition) 后面的if可以省略。

>>> a = (2*x for x in xrange(20) if x%3 == 0)
>>> for i in a:
 print i
0 6 12 18 24 30 36

3.2.列表推导表达式

这里再说一下列表推导表达式，他的语法和生成器表达式差不多，使用中括号，他将生产一个新的列表，语法为：
[expression for item in iterable if condition] if同样可以省略

>>> [2*x for x in xrange(20) if x%3 == 0]
[0, 6, 12, 18, 24, 30, 36]

4.协程

协程与生成器类似，只不过他是接收数据，而生成器是输出数据。同样使用yield关键字，作为右值。

>>> def receiver():
 while True:
    x = (yield)
    print 'Got ',x  
>>> r = receiver()
>>> r.next()
>>> r.send(12)
Got 12
>>> r.send('wuyuans.com')
Got wuyuans.com

协程在使用时必须先next，让程序运行到yield关键字。这时我们可以给他加个装饰器，让他自动运行一次next。

def coroutine(func):  
    def start(*args, **kwargs):  
        g = func(*args, **kwargs)  
        g.next()
        return g
    return start

@coroutine
def receiver():
    while True:
        x = (yield)
        print 'Got ',x    

r = receiver()
r.send(12)
# 输出
Got 12