有时候面试时会被问到一些细节问题，还是把琐碎的知识点有必要总结整理一下。

9、 函数

9.1 定义函数

在使用函数之前必须先定义（声明）函数，然后才能调用它。使用关键字def 定义函数，语法格式如下：

def 函数名 （参数列表）：

<函数语句>

return 返回值

其中，参数列表和返回值不是必需的。如果return 后没有返回值，也没有return 语句，这样的函数会返回None值。使用缩进以语句表示函数体。

【注意】：当函数没有参数时，包含参数的圆括号也必须写上，圆括号后也必须有冒号“：”。

与C语言相比，在python 中声明一个函数不需要声明函数的返回值类型，也不需要声明参数的类型。

调用函数：

函数的参数：

在调用某个函数时，可以向其传递参数，也可以不传递参数，但都不影响函数的使用。

python中，有必须参数、关键字参数、默认参数、不定长参数。

（a）关键字参数

在使用关键字参数时，允许在调用函数时参数的顺序与声明时不一致，因为python解释器能够使用参数名匹配参数值。输出的顺序与形参顺序保持一致。

关键字参数

如果没有传递参数，则使用默认参数。

此外，可选参数允许你传入0个或任意个参数，这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple。而关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数，这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。

关键字参数

默认参数一定要用不可变对象，如果是可变对象，程序运行时会有逻辑错误！

要注意定义可变参数和关键字参数的语法：

*args是可变参数，args接收的是一个tuple，此种情况类似于不定长参数；

**kw是关键字参数，kw接收的是一个dict。

（b）默认参数

在函数定义时给定一个初始值，在函数调用时可以不传这个参数，采用默认参数的值；下例中的age就是默认参数；

如果在声明一函数时，其参数列表中既包含无默认值的参数，又包含有默认值的参数，那么，在声明函数的参数时，必须先声明无默认值的参数，后声明有默认值的参数。

使用默认参数

（c）不定长参数

在python中，可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数，这些参数叫“不定长参数”。不定长参数也叫可变参数。

在自定义函数时，如果在参数名前加上一个星号“*”，则表示该参数就是一个可变长参数。

在调用该函数时，如果依次序将所有的其他变量都赋予值之后，剩下的参数将会收集在一个元组中，元组的名称就是前面带星号的参数名。

不定长参数

（d）可选参数

如下面例子中，如果实参个数少于等于形参个数，为了使程序正确运行，需要给“缺失”的实参指定一个默认值：空字符串，并且可以提供也可以不提供这个实参。

也即：可选参数要在形参中指定一个空字符串的默认值。

让实参变成一个可选参数（不提供实参）

让实参变成一个可选参数（提供实参）

按值传递参数与按引用传递参数：

按值传递

按引用传递

Python函数参数支持按值还是按引用传递？

根据具体情况，Python的函数参数既支持按值传递也支持按引用传递。

实际上，解释器会查看对象引用（内存地址）指示的那个值的类型，如果变量指示一个可变的值，就会按引用调用语义。如果所指示的数据的类型是不可变的，则会应用按值调用语义。

列表 字典 集合

总是会按引用传入函数，函数代码组中对变量数据结构的任何改变都会反映到调用代码中。

字符串 整数 元组

总是会按值传入函数，函数中对变量的任何修改是这个函数私有的，不会反映到调用代码中。

【注意】：

在 python 中，字符串strings, 元组tuples, 和 整数numbers 是不可更改的对象，而 列表list, 字典dict，集合set 等则是可以修改的对象。

参考：

https://blog.csdn.net/weixin_41798450/article/details/89306399​blog.csdn.net

注意以上两种方式的区分。

python 函数的参数传递：

• 不可变类型：类似 c++ 的值传递，如 整数、字符串、元组。如fun（a），传递的只是a的值，没有影响a对象本身。比如在 fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响 a 本身。
• 可变类型：类似 c++ 的引用传递，如 列表，字典。如 fun（la），则是将 la 真正的传过去，修改后fun外部的la也会受影响。

python 中一切都是对象，严格意义我们不能说值传递还是引用传递，我们应该说传不可变对象和传可变对象。

python函数中按值传递参数与按引用传递参数的区别：

按值传递：函数内改变，函数外不改变原参数值；

按引用传递：函数内、外都改变原参数的值；

变量的作用域：

分为局部作用域、全局作用域、内置作用域。

局部作用域：定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，表示只能在声明它的函数内部访问。

全局作用域：定义在函数外的变量拥有全局作用域，表示可以在整个程序范围内访问。

内置作用域：python预先定义的作用域。

【注意】：

在函数内外可以有同一个名称的变量而相互不影响。

函数内外使用相互不影响的同名变量

但是在函数中引用全局变量并进行操作，也即在函数中使用函数外的变量，需要在变量名前加上关键字global。

使用关键字global在函数内部使用全局变量的过程

在python中，函数可以返回任意类型的值，包括列表和字典以及比较复杂的数据结构。

函数返回一个字典

使用函数传递列表：

使用函数传递列列表，在这类列表中可能包含名字、数字或更复杂的对象（例如字典）。将列表传递给函数后，函数就可以直接访问其内容。所以，可以使用函数来提高处理列表的效率。

使用函数传递列表

通过在函数中对列表进行修改，可以高效的处理大量的数据。

在函数中修改列表（第一个函数实现复制功能，第二个函数负责输出复制到“relatives”群组中的好友信息）

使用匿名函数：（为了使代码清晰，不复用的函数）

可以使用lambda 来创建匿名函数。所谓匿名，是指不再使用def语句这样标准的形式定义一个函数。也可以将匿名函数赋给一个变量供调用。它是python中一类比较特殊的声明函数方式。其语法格式如下：

lambda params:expr

参数params相当于声明函数时的参数列表找中用逗号分隔的参数，参数“expr”是函数要返回值的表达式，而表达式中不能包含其他语句，也可以返回元组（要用括号），并且还允许在表达式中调用其他函数。

使用lambda创建匿名函数

函数和模块开发： 

模块是扩展名为".py"格式的文件。将函数存储在模块的独立文件中，再将模块导入到主程序中。好处：（a）将函数存储在独立的文件中，可以隐藏代码的细节，将重点放在程序的高层逻辑上。（b）在众多不同的程序中可以重用该函数，从而可以与别人共享这些文件而不是整个程序。

导入整个模块文件格式为：

import 模块名

模块名.函数名

只导入指定的函数：

from 模块名 import 函数名1，函数名2，......

使用as指定函数别名：

from 模块名 import函数名 as 别名1

使用as指定模块别名：

import 模块名 as 模块别名

导入所有函数：（但是不推荐这种方式，容易出错）

from 模块名 import * 

10. 面向对象（上）

10.1 定义并使用类

把具有相同属性和方法的对象归为一个类。在使用类之前必须先创建这个类。

格式为：

class ClassName:

语句

注意：类的首字母必须大写。

类只有实例化之后才能使用。使用类名加小括号的形式就可以实例化一个类。一个类可以实例化多个实例，实例与实例之间不会互相影响。类实例化之后就可以直接使用了。

10.2 类对象

10.3 类方法

可以使用关键字def 在类的内部定义一个方法。在定义类的方法后，可以让类具有一定的功能。在类外部调用该类的方法就可以完成相应的功能，或改变类的状态。

10.3.1 定义类方法的方式与其他一般函数的定义方式相似，但有以下区别：

（a）方法中的第一个参数必须为self，且不能省略。但是在调用方法时，不用提供self参数。

（b）方法的调用需要实例化类，并以“实例名.方法名（参数列表）”的形式进行调用。

（c）必须整体进行一个单位的缩进，表示这个方法属于这个类。

10.3.2 构造方法

在定义类时，可以定义一个特殊的构造方法，即__init__()方法。

注意：init前后分别是两条下划线“__”。

如果在类中定义了__init__()方法，那么类的实例化操作会自动调用__init__()方法。

也即：使实例自动具有构造函数功能。

【注意】：在python中，以self为前缀的变量都可以供类中所有的方法使用，并且还可以通过类的实例来访问这些变量。通过实例访问的变量称为属性。

使用类对象

10.3.3方法调用

类中的方法既可以调用本类中的方法，也可以调用全局函数来实现相关功能。

调用本类中的方法格式如下:

self.方法名（参数列表）

调用类自身的方法和全局函数

10.3.5 使用私有方法

与大多数语言不同，在python中，函数，方法或属性是私有还是公有，完全取决于它的名字。以两条下划线“__”开始（注意，不是结束），那么该函数、方法或属性就是私有的，其他都是公有的。当在类的内部调用私有成员时，可以用点“.”运算符实现。

在类内部调用私有方法格式：

self.__方法名

【注意】在python中，私有函数，方法和属性具有以下特点：

私有函数不可以从它们的模块外部调用。

私有类方法不可以从它们的类外部调用。

私有属性不可以从它们的类外部访问。

10.3.6析构方法

析构方法为_del()_,前后分别有两条下划线"_”。当使用内置方法del()删除对象时，会调用它本身的析构函数。此外，当一个对象在某个作用域调用完毕后，在跳出其作用域的同时也会调用析构函数一次，这样可以使用析构函数_del()__释放内存空间。

10.3.7 静态方法和类方法

类中方法分为多种，最常见的有实例方法，类方法和静态方法。类方法和静态方法的定义方式与实例方法不同，它们的调用方式也不同。在调用类方法和静态方法时，可以直接由类名进行调用，在调用前无需实例化类。当然，也可以使用类的实例进行调用。

• 实例方法。前面用到的类中所有的方法都是实例方法，其隐含调用的参数是类的实例。
• 类方法。隐含调用的参数是类。在定义类方法时，要使用装饰器@classmethod进行修饰，并且必须有默认参数“cls”。
• 静态方法。没有隐含调用参数。在定义静态方法时，要使用修饰符@staticmethod进行修饰，并且没有默认参数。 

10.4 类属性

既可以在构造方法中定义属性，也可以在类的其他方法中使用定义的属性。

类属性和实例属性：

• 实例属性：如果是同一个类的不同实例，其值是不相关的，也不会互相影响。在定义时使用

“self.属性名”的格式定义，在调用时也使用这种格式调用。

• 类属性: 是同一个类的所有实例所共有的。在引用是要使用“类名.类变量名”的格式，只要某个实例对其进行修改，就会影响这个类的其他实例。

【注意】：

对于实例属性来说，两个实例之间并不联系，可以各自独立的修改为不同的值；

对于类属性来说，无论哪个实例修改了它，都会导致所有实例的类属性值发生变化。

使用类属性和实例属性

10.4.3 设置属性的默认值

类中的每个属性都必须有初始值。可以在方法_init__()中指定某个属性的初始值是0或空字符串。如果设置了某个属性的初始值，就不需要在_init__()中提供为属性设置初始值的形参。

设置属性的默认值

10.4.4 修改属性的值

有两种方式修改属性的值：

• 直接通过实例进行修改
• 通过自定义方法修改

10.5 继承

• 类的继承：指新类从已有的类中取得已有的特性，诸如属性，变量和方法等。
• 类的派生：是指从已有的类产生新类的过程。

这个已有的类称为基类或者父类，而新类称为派生类或者子类。

语法格式为：

class ClassName1(ClassName2):

其中，ClassName1表示子类（派生类）名，ClassName2表示基类（父类）名。

【注意】：

在创建子类时，父类必须包含在当前文件中，且位于子类的前面。

在以上代码中的super( )是一个特殊的函数，功能是将父类和子类关联起来，可以让python调用Car父类的方法__init__(),可以让子类的实例包含父类中的所有属性。父类也称为超类（superclass）。

10.5.2 在子类中定义方法和属性

子类除了可以继承使用父类中的属性和方法外，还可以单独定义自己的新的属性和新的方法。

在子类中定义新的方法和属性

10.5.3 子类可以继续派生新类

可以基于一个子类继续创建一个子类。

10.5.4 私有属性和私有方法

当子类继承了父类之后，虽然子类具有了父类的属性和方法，但是不能继承父类中的私有属性和私有方法（属性和方法名的前缀为两条下划线）。在子类中还可以使用重写的方式来修改父类的方法，以实现与父类不同的行为表现或能力。

10.5.5 多重继承

多重继承是指一个类可以继承多个，在实现多重继承定义时，以逗号“，”分割开要多重继承的父类。具体语法格式：

class 子类名（父类1，父类2，父类3，......）

在多重继承中，继承顺序是个很重要的因素。如果继承的多个父类中有相同的方法名，但在类中使用时未指定父类名，则python解释器将从左到右搜索，即调用先继承的类中的同名方法。

10.6 方法重写

当子类在使用父类中的方法时，如果发现父类中的方法不符合子类的需求，可以对父类中的方法进行重写。在重写时需要先在子类中定义一个这样的方法，与要重写的父类中的方法同名，这样python程序将不会再使用父类中的这个方法，而只使用在子类中定义的和父类中重名的方法（重写方法）。

面向对象（下）

11.1 模块架构

不能随便导入编写好的外部模块，只有被python找到的模块才能导入。

当在程序中导入一个模块时，python解释器首先在当前目录中查找要导入的模块。如果没有找到这个模块，python解释器会从“sys”模块的path变量指定的目录中查找这个要导入的模块。在大多数情况下，python解释器会在运行程序前将当前目录添加到sys.path路径的列表中，所以在导入模块时首先查找的路径是当前目录下的模块。

在调用模块时，如果外部模块文件和测试文件在同一个目录中，运行成功后会在本目录中生成一个名为“_pycache__”的文件夹目录，在这个目录下还有一个名为“模块名.cpython-36.pyc”文件。

“XXX.pyc”格式的文件是一个可以直接运行的文件，这是python将文件“XXX.py”编译成字节码的文件。对于外部文件来说，python总是在第一次调用后将其编译成字节码的形式，以提高程序的启动速度。

如果不想将某个源文件发布，那么可以发布编译后的程序（.pyc文件），这样可以起到一定的保护源文件的作用。也可以调用系统内置模块去编译指定的文件：

编译指定的文件

运行.pyc 文件和.py文件的执行效果是相同的，编译后生成的.pyc 文件并没有改变程序的功能，只是一python字节码的形式存在而已，起到了一个防止源码泄漏的作用。

11.1.3 使用__name__属性

在python程序中，当一个程序第一次导入一个模块时，将会运行主程序。如果想在导入模块时不执行模块中的某一个程序块，可以用“__name__”属性使该程序块仅在该模块自身运行时执行。

• 如果程序独立运行，则将其“__name__”属性设置为“__main__”
• 如果程序作为一个模块导入，则将其“__name__”属性设置为模块名。

因此，可以通过查看“__name__”属性来判断程序的运行状态。

包：（同目录保存同类功能的程序文件）

包其实是个文件夹或目录，但其中必须包含一个名为“__init__.py”的文件。该文件可以是一个空文件，表示这个目录是个包。

在编程过程中，可以将包看作是同一个目录中的模块。

当在python中使用包时，需要首先使用目录名，然后再使用模块名导入所需要的模块。如果需要导入子包，则必须按照包的顺序（目录顺序）使用“.”运算符进行分割，并使用import 语句进行导入。

当使用“from package import item”这种形式的时候，对应的item既可以是包里的子模块（子包），也可以是包里面定义的其他名称，比如函数、类或变量。