Python函數(shù)和模塊的定義與使用，包括變量的類型及匿名函數(shù)用法

函數(shù)是組織好，可重復使用的，用來實現(xiàn)相關(guān)功能的代碼段

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函數(shù)提高了代碼的重復利用率和應用的模塊性。

除Python自帶的函數(shù)之外，也可以自己創(chuàng)建函數(shù)，叫做自定義函數(shù)

語法：

函數(shù)代碼塊以 def 開頭

參數(shù)為 輸入值 ，放于函數(shù)名后口號里面，

函數(shù)內(nèi)容以冒號:開始，函數(shù)體縮進， return 返回 輸出值

函數(shù)調(diào)用使用關(guān)鍵字參數(shù)來確定傳入的參數(shù)值，此時，如果多個函數(shù)則不需要按照指定順序。

在定義函數(shù)時，指定參數(shù)默認值。調(diào)用時如果不傳入?yún)?shù)，則使用默認值

不定長部分如果沒有指定參數(shù)，傳入是一個空元組

加了 兩個星號 ** 的參數(shù)會以字典的形式導入

/ 用來指明函數(shù)形參必須使用指定位置參數(shù)，不能使用關(guān)鍵字參數(shù)的形式。

3.8版本之后的才能使用

不使用 def 定義函數(shù)，沒有函數(shù)名

lamdba主體時一個表達式，而不是代碼塊，函數(shù)體比def簡單很多

定義在函數(shù)內(nèi)部的為局部變量，僅能在函數(shù)內(nèi)部使用

定義在函數(shù)外部的為全局變量，可在全局使用

模塊是將包含所有定義的函數(shù)和變量的文件，一般將同類功能的函數(shù)組和在一起稱為模塊。

模塊需要導入后，在調(diào)用相應函數(shù)進行使用

模塊導入的方法：

從模塊中導入一個指定的部分

把一個模塊的所有內(nèi)容全都導入

python中eval函數(shù)是怎么實現(xiàn)的?不要eval的作用，這我知道。求它的原理

eval類似exec,是使用python編譯器運行表達式和語句

兩者區(qū)別在于:eval是編譯表達式并返回值(如: eval("'hello'*2") 結(jié)果是 hellohello)

exec則是運行一部分代碼,并且不像eval那樣返回結(jié)果,exec的返回值永遠是None,且exec可運行多行代碼(如: exec("l=[1,2,3]\nfor i in l:\nprint(i,end=',')") 輸出為"1,2,3," 并且沒有返回值)

「低門檻 手把手」python 裝飾器(Decorators)原理說明

本文目的是由淺入深地介紹python裝飾器原理

裝飾器(Decorators)是 Python 的一個重要部分

其功能是， 在不修改原函數(shù)(類)定義代碼的情況下，增加新的功能

為了理解和實現(xiàn)裝飾器，我們先引入2個核心操作：

在這個例子中，函數(shù)hi的形參name，默認為'world'

在函數(shù)內(nèi)部，又定義了另一個函數(shù) howdoyoudo，定義這個函數(shù)時，將形參name作為新函數(shù)的形參name2的默認值。

因此，在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用howdoyoudo()時，將以調(diào)用hi時的實參為默認值，但也可以給howdoyoudo輸入其他參數(shù)。

上面的例子運行后輸出結(jié)果為：

這里新定義的howdoyoudo可以稱作一個“閉包”。不少關(guān)于裝飾器的blog都提到了這個概念，但其實沒必要給它取一個多專業(yè)的名字。我們知道閉包是 函數(shù)內(nèi)的函數(shù) 就可以了

當我們進行 def 的時候，我們在做什么？

這時，hi函數(shù)，打印一個字符串，同時返回一個字符串。

但hi函數(shù)本身也是一個對象，一個可以執(zhí)行的對象。執(zhí)行的方式是hi()。

這里hi和hi()有本質(zhì)區(qū)別，

hi 代表了這個函數(shù)對象本身

hi() 則是運行了函數(shù)，得到函數(shù)的返回值。

作為對比，可以想象以下代碼

此時也是b存在，可以正常使用。

我們定義2個函數(shù)，分別實現(xiàn)自加1， 自乘2，

再定義一個函數(shù)double_exec，內(nèi)容是將某個函數(shù)調(diào)用2次

在調(diào)用double_exec時，可以將函數(shù)作為輸入傳進來

輸出結(jié)果就是

7

27

同樣，也可以將函數(shù)作為輸出

輸出結(jié)果為

6

10

有了以上兩個核心操作，我們可以嘗試構(gòu)造裝飾器了。

裝飾器的目的： 在不修改原函數(shù)(類)定義代碼的情況下，增加新的功能

試想一下，現(xiàn)在有一個原函數(shù)

在不修改原函數(shù)定義代碼的情況下，如果想進行函數(shù)內(nèi)容的添加，可以將這個函數(shù)作為一個整體，添加到這樣的包裹中：

我們定義了一個my_decorator函數(shù)，這個函數(shù)進行了一種操作：

對傳入的f，添加操作(運行前后增加打印)，并把添加操作后的內(nèi)容連同運行原函數(shù)的內(nèi)容，一起傳出

這個my_decorator，定義了一種增加前后打印內(nèi)容的行為

調(diào)用my_decorator時，對這個行為進行了操作。

因此，new_function是一個在original_function上增加了前后打印行為的新函數(shù)

這個過程被可以被稱作裝飾。

這里已經(jīng)可以發(fā)現(xiàn)，裝飾器本身對于被裝飾的函數(shù)是什么，是不需要考慮的。裝飾器本身只定義了一種裝飾行為，這個行為是通過裝飾器內(nèi)部的閉包函數(shù)()進行定義的。

運行裝飾前后的函數(shù)，可以清晰看到裝飾的效果

我們復現(xiàn)一下實際要用裝飾器的情況，我們往往有一種裝飾器，想應用于很多個函數(shù)，比如

此時，如果我們想給3個print函數(shù)都加上裝飾器，需要這么做

實際調(diào)用的時候，就需要調(diào)用添加裝飾器的函數(shù)名了

當然，也可以賦值給原函數(shù)名

這樣至少不需要管理一系列裝飾前后的函數(shù)。

同時，在不需要進行裝飾的時候，需要把

全部刪掉。

事實上，這樣并不方便，尤其對于更復雜的裝飾器來說

為此，python提供了一種簡寫方式

這個定義print1函數(shù)前的@my_decorator，相當于在定義完print1后，自動直接運行了

不論采用@my_decorator放在新函數(shù)前，還是顯示地重寫print1 = my_decorator(print1)，都會存在一個問題：

裝飾后的函數(shù)，名字改變了(其實不止名字，一系列的索引都改變了)

輸出結(jié)果為:

這個現(xiàn)象的原因是，裝飾行為本身，是通過構(gòu)造了一個新的函數(shù)（例子中是wrap_func函數(shù)）來實現(xiàn)裝飾這個行為的，然后把這個修改后的函數(shù)賦給了原函數(shù)名。

這樣，會導致我們預期的被裝飾函數(shù)的一些系統(tǒng)變量（比如__name__）發(fā)生了變化。

對此，python提供了解決方案：

經(jīng)過這個行為后，被裝飾函數(shù)的系統(tǒng)變量問題被解決了

輸出結(jié)果為

剛才的例子都比較簡單，被裝飾的函數(shù)是沒有參數(shù)的。如果被裝飾的函數(shù)有參數(shù)，只需要在定義裝飾行為時（事實上，這個才更通用），增加(*args, **kwargs)描述即可

之前的描述中可以感受到，對于例子中的裝飾行為(前后加打印)，函數(shù)被裝飾后，本質(zhì)上是調(diào)用了新的裝飾函數(shù)wrap_func。

因此，如果原函數(shù)需要有輸入?yún)?shù)傳遞，只需要在wrap_func（或其他任意名字的裝飾函數(shù)）定義時，也增加參數(shù)輸入(*args, **kwargs)，并將這些參數(shù)，原封不動地傳給待裝飾函數(shù)f。

這種定義裝飾行為的方式更具有普遍性，忘記之前的定義方式吧

我們試一下

輸出

這里需要注意的是，如果按照以下的方式定義裝飾器

那么以下語句將不會執(zhí)行

因為裝飾后實際的函數(shù)wrap_func(雖然名字被改成了原函數(shù)，系統(tǒng)參數(shù)也改成了原函數(shù))，運行到return f(*args, **kwargs) 的時候已經(jīng)結(jié)束了

因為裝飾器my_decorator本身也是可以輸入的，因此，只需要在定義裝飾器時，增加參數(shù)，并在后續(xù)函數(shù)中使用就可以了，比如

此時裝飾器已經(jīng)可以有輸入?yún)?shù)了

輸出

你可能發(fā)現(xiàn)，為什么不用簡寫版的方法了

因為以上代碼會報錯??！

究其原因，雖然

等價于

但是，

并不等價于

這本身和@語法有關(guān)，使用@my_decorator時，是系統(tǒng)在應用一個以單個函數(shù)作為參數(shù)的閉包函數(shù)。即，@是不能帶參數(shù)的。

但是你應該發(fā)現(xiàn)了，之前的@wraps(f)不是帶參數(shù)了嗎？請仔細觀察以下代碼

通過一層嵌套，my_decorator_with_parma本質(zhì)上是返回了一個參數(shù)僅為一個函數(shù)的函數(shù)(my_decorator)，但因為my_decorator對my_decorator_with_parma來說是一個閉包，my_decorator_with_parma是可以帶參數(shù)的。（這句話真繞）

通過以上的定義，我們再來看

可以這么理解，my_decorator_with_parma(msg='yusheng')的結(jié)果是原來的my_decorator函數(shù)，同時，因為my_decorator_with_parma可以傳參，參數(shù)實際上是參與了my_decorator的（因為my_decorator對my_decorator_with_parma是閉包）， my_decorator_with_parma(msg='yusheng') 全等于 一個有參數(shù)參加的my_decorator

因此，以上代碼等價于有參數(shù)msg傳遞的

比較繞，需要理解一下，或者干脆強記這種范式：

以上范式包含函數(shù)的輸入輸出、裝飾器的輸入，可以應對大部分情況了。

實驗一下：

輸出

以上是一個log裝飾器，利用datetime統(tǒng)計了函數(shù)的耗時，

并且，裝飾器可以進行輸出文件操作，如果給出了文件路徑，則輸出文件，否則就打印。

利用這個裝飾器，可以靈活地進行耗時統(tǒng)計

不設(shè)置輸出文件地址，則打印。運行結(jié)果為：

也可以輸出到文件

輸出結(jié)果為

同時在當前目錄生成了一個test.log 文件，內(nèi)容為：

以上的裝飾器都是以函數(shù)形式出現(xiàn)的，但我們可以稍做改寫，將裝飾器以類的形式實現(xiàn)。

這個裝飾器類Log 上個例子里的裝飾器函數(shù)log功能是一樣的，同時，這個裝飾器類還可以作為基類被其他繼承，進一步增加功能。

原文

python dict 實現(xiàn)原理 2019-04-17

dict對象是Python中一個原始的數(shù)據(jù)類型，按照鍵值對的方式存儲，中文名為字典，其通過鍵名查找對應的值有很高的效率，時間復雜度在常數(shù)級別O(1)。Python dict的底層是依靠哈希表(Hash Table)進行實現(xiàn)的，使用開放地址法解決沖突。所以其查找的時間復雜度會是O(1)，why？

哈希表是key-value類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過關(guān)鍵碼值直接進行訪問。通過散列函數(shù)進行鍵和數(shù)組的下標映射從而決定該鍵值應該放在哪個位置，哈希表可以理解為一個鍵值需要按一定規(guī)則存放的數(shù)組，而哈希函數(shù)就是這個規(guī)則。

算法中時間和空間是不能兼得的，哈希表就是一種用合理的時間消耗去減少大量空間消耗的操作，這取決于具體的功能要求。

創(chuàng)建一個數(shù)組，數(shù)組下標是索引號，數(shù)組中的值是要獲得的數(shù)據(jù)，這樣只需要O(1)的時間復雜度就可以完成操作，但是擴展性不強，有以下兩個方面的考慮：

-1- 新添加的元素超出數(shù)組索引范圍，這就需要重新申請數(shù)組進行遷移操作。

-2- 假設(shè)一種極端的情況：只存在兩個元素，索引號分別是1和100000000001，按照先前的設(shè)計思路，會浪費很大的存儲空間。

會不會存在一個方法，為已有的索引創(chuàng)建新的索引，通過壓縮位數(shù)，讓新索引可以和原有的大范圍的稀疏索引進行一一對應，新索引所需要的存儲空間要大大減小，這就是哈希思想。

上面的例子中哈希函數(shù)的設(shè)計很隨意，但是從這個例子中我們也可以得到信息：

哈希函數(shù)就是一個映射，因此哈希函數(shù)的設(shè)定很靈活，只要使得任何關(guān)鍵字由此所得的哈希函數(shù)值都落在表長允許的范圍之內(nèi)即可；

因為新的索引對舊的索引進行了空間上的壓縮，所以不可能所有的輸入都只對應唯一一個輸出，也就是哈希函數(shù)式有可能發(fā)生沖突的，哈希函數(shù)不可能做成一對一的映射關(guān)系，其本質(zhì)是一個多對一的映射。

直接定址法：很容易理解，key=Value+C； 這個“C”是常量。Value+C其實就是一個簡單的哈希函數(shù)。

除法取余法： 很容易理解， key=value%C;解釋同上。

數(shù)字分析法：這種蠻有意思，比如有一組value1=112233，value2=112633，value3=119033，針對這樣的數(shù)我們分析數(shù)中間兩個數(shù)比較波動，其他數(shù)不變。那么我們?nèi)ey的值就可以是key1=22,key2=26,key3=90。

平方取中法。此處忽略，見名識意。

折疊法：這種蠻有意思,比如value=135790，要求key是2位數(shù)的散列值。那么我們將value變?yōu)?3+57+90=160，然后去掉高位“1”,此時key=60，哈哈，這就是他們的哈希關(guān)系，這樣做的目的就是key與每一位value都相關(guān)，來做到“散列地址”盡可能分散的目地。

當兩個不同的數(shù)據(jù)元素的哈希值相同時，就會發(fā)生沖突。解決沖突常用的手法有2種：

開放地址法：

如果兩個數(shù)據(jù)元素的哈希值相同，則在哈希表中為后插入的數(shù)據(jù)元素另外選擇一個表項。當程序查找哈希表時，如果沒有在第一個對應的哈希表項中找到符合查找要求的數(shù)據(jù)元素，程序就會繼續(xù)往后查找，直到找到一個符合查找要求的數(shù)據(jù)元素，或者遇到一個空的表項。

鏈接法：

將哈希值相同的數(shù)據(jù)元素存放在一個鏈表中，在查找哈希表的過程中，當查找到這個鏈表時，必須采用線性查找方法。

python的dict采用了哈希表，最低能在 O(1)時間內(nèi)完成搜索，在發(fā)生哈希沖突的時候采用的是開放尋址法。java的HashMap也是采用了哈希表實現(xiàn)，但是在發(fā)生哈希沖突的時候采用的是鏈接法。

文章題目：包含python函數(shù)實現(xiàn)原理的詞條
網(wǎng)頁網(wǎng)址：http://chinadenli.net/article16/hdodgg.html

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