python入门（8）变量进阶、函数的参数和返回值、递归
一、变量的引用
变量和数据都是保存在内存中的，在python中函数的参数传递以及返回值都是靠引用传递的
- 引用的概念
变量和数据是分开存储的，
数据保存在内存中的一个位置，
变量中保存着数据在内存中的地址，
变量中记录数据的地址，就叫做引用
使用id（）函数可以查看变量中保存数据所在的内存地址
**注意：**如果变量已经被定义，当给一个变量赋值的时候，本质上是修改了数据的引用，变量不再对之前的数据引用，变量改为对新赋值的数据引用
案例代码：
def test(num):
print("在函数内部 %d 对应的内存地址是 %d" % (num,id(num)))
#1> 定义一个字符串变量
result = "hello"
print("函数要返回数据 hello 的内存地址是 %d " % id(result))
#2> 将字符串变量返回，返回的是数据的引用，而不是数据本身
return result
# 1. 定义一个数字的变量
a = 10
# 数据的地址本质上就是一个数字
print("a 变量值为 10 保存数据的内存地址是 %d " % id(a))
# 2.调用test函数，本质上传递的是实参保存数据的引用，而不是实参保存的数据本身
# 注意：如果函数有返回值，但是没有定义变量接收
# 程序不会报错，但是无法获得返回结果
r = test(a)
print("%s 的内存地址是 %d " % (r,id(r)))
运行结果：
二、可变和不可变类型
- 不可变类型
内存中的数据不允许被修改
数字类型：int ，bool，float，complex，long（2，x）
字符串：str
元组tuple - 可变类型
内存中的数据可以被修改
列表list
字典dict - 注意
字典中的key只能使用不可变类型的数据
可变类型的数据变化是通过方法来实现的
如果给一个可变类型的变量赋值了一个新的数据，引用会修改，变量不再对之前的数据引用，变量改为对新赋值的数据引用 - hash（哈希）
python中内置有一个名字叫做hash(o)的函数,接收一个不可变类型的数据作为参数，返回结果是一个整数。
哈希是一种算法，其作用就是提取数据的特征码，相同的内容得到相同的结果，不同的内容得到不同的结果。
在python中，设置字典的键值对时，会首先对key进行hash以决定如何在内存中保存字典的数据，以方便后续对字典的操作：增删查改；键值对的key必须是不可变类型的数据，键值对的value可以是任意类型的数据。
三、局部变量和全局变量
局部变量：在函数内部定义的变量，只能在函数内部使用
全局变量：在函数外部定义的变量（没有定义在某一个函数内），所有函数内部都可以使用这个变量。
提示：在其他开发语言中，大多不推荐使用全局变量—可变范围太大，导致程序不好维护！
1.局部变量
- 局部变量是在函数内部定义的变量，只能在函数内部使用；
- 函数执行结束后，函数内部的局部变量，会被系统回收；
- 不同的函数，可以定义相同的名字的局部变量，但是各用各的不会产生影响
- 局部变量的作用：在函数内部使用，临时保存函数内部需要使用的数据
- 局部变量案例
def demo1():
#定义一个局部变量
num = 10
print("在demo1函数内部的变量是 %d" % num)
#在函数内部定义的变量，不能在其他位置使用
demo1()
- 局部变量的生命周期
生命周期：是变量从被创建到系统回收的过程
局部变量在函数执行时才会被创建，函数执行结束后局部变量被系统回收
局部变量在生命周期内，可以用来存储函数内部临时使用到的数据
2.全局变量
-
全局变量是在函数外部定义的变量，所有的函数内部都可以使用这个变量
-
注意：函数执行时，需要处理变量时会：
首先查找函数内部是否存在指定名称的局部变量，如果有，直接使用
如果没有，查找函数外部是否存在指定名称的全局变量，如果有，直接使用
如果还没有，程序报错！
num = 10
def demo1():
print("demo1 ===》 %d" % num)
def demo2():
print("demo2 ===》 %d" % num)
demo1()
demo2()
- 函数不能直接修改全局变量的引用
全局变量是在函数外部定义的变量（没有定义在某一个函数内），所有函数内部都可以使用这个变量。
在函数内部，可以通过全局变量的引用获取到对应的数据
但是，不允许直接修改全局变量的引用—使用赋值语句修改全局变量的值
num = 10
def demo1():
#在python中，是不允许直接修改全局变量的值
#如果使用赋值语句，会在函数内部，定义一个局部变量
num = 99
print("demo1 ===》 %d" % num)
def demo2():
print("demo2 ===》 %d" % num)
demo1()
demo2()
运行截图：
- 在函数内部修改全局变量的值
如果在函数中需要修改全局变量，需要使用global进行声明
num = 10
def demo1():
#希望修改全局变量的值 -- 使用global声明一下变量即可
#global 关键字会告诉解释器后面的变量是一个全局变量
#再使用赋值语句时，就不会创建局部变量
global num
num = 99
print("demo1 ===》 %d" % num)
def demo2():
print("demo2 ===》 %d" % num)
demo1()
demo2()
运行截图：
- 全局变量定义的位置
在开发时，应该把模块中的全局变量都定义在所有函数的上方，就可以保证所有的函数，都能够正常的访问到每一个全局变量了。
shebang标识用哪个解释器解释当前的代码
- 全局变量命名的建议
为了避免局部变量和全局变量出现混淆，在定义全局变量时，有些公司会有一些开发要求，例如：全局变量名前应该增加g_或者gl_的前缀
gl_num = 10
def demo():
#如果局部变量的名字和全局变量的名字相同
#pycharm会在局部变量下方显示一个灰色的虚线
num = 99
print("demo1 ===》 %d" % num)
print("全局变量 ===》 %d" % gl_num)
demo()
运行截图：
四、函数参数和返回值的作用
- 如果函数内部处理的数据不确定，就可以将外界的数据以参数传递到函数内部
- 如果希望一个函数执行完毕后，向外界汇报执行结果，就可以增加函数的返回值
五、函数的返回值
- 函数执行结束后，告诉调用者一个结果，以便调用者针对具体的结果做后续的处理。
- 返回值是函数完成工作后，最后给调用者的一个结果
- 在函数中使用return关键字可以返回结果
- 调用函数一方可以使用变量来接收函数的返回结果
- 案例：使用元组同时返回多个变量，温度和湿度测量，同时返回温度和湿度
元组-可以包含多个数据，因此可以使用元组让函数一次返回多个值
如果函数返回的类型是元组，小括号可以省略
def measure():
"""测量温度和湿度"""
print("测量开始。。。")
temp = 39
wetness = 50
print("测量结束。。。")
# 元组-可以包含多个数据，因此可以使用元组让函数一次返回多个值
# 如果函数返回的类型是元组，小括号可以省略
return temp, wetness
result = measure()
print(result)
- 接收返回元组函数的方式
如果函数返回的类型是元组，同时希望单独的处理元组中的元素，可以使用多个变量，一次接收函数的返回结果，注意：使用多个变量接收结果时，变量的个数应该和元组中元素的个数保持一致。
def measure():
"""测量温度和湿度"""
print("测量开始。。。")
temp = 39
wetness = 50
print("测量结束。。。")
# 元组-可以包含多个数据，因此可以使用元组让函数一次返回多个值
# 如果函数返回的类型是元组，小括号可以省略
return temp, wetness
gl_temp,gl_wetness = measure()
print(gl_temp)
print(gl_wetness)
- 交换数字
解法1–使用其他变量
a = 6
b = 100
#解法1--使用其他变量
c = a
a = b
b = c
print(a)
print(b)
解法2–不使用其他变量
a = 6
b = 100
# 解法2--不使用其他变量
a = a + b
b = a - b
a = a - b
print(a)
print(b)
解法3 --python专有
a = 6
b = 100
# 解法3 --python专有
# 等号右边是一个元组，只是括号省略了
a,b = b,a
print(a)
print(b)
六、函数的参数
- 无论传递的参数是可变还是不可变的，只要针对参数使用赋值语句，会在函数内部修改局部变量的引用，不会影响到外部变量的引用
def demo(num,num_list):
print("函数内部的代码")
#在函数内部，针对参数使用赋值语句,不会修改到外部的实参变量
num = 100
num_list = [1,2,3]
print("num = %d " % num)
print(num_list)
print("函数执行完成")
gl_num = 99
gl_num_list = [4,5,6]
demo(gl_num,gl_num_list)
print("gl_num = %d " % gl_num)
print(gl_num_list)
运行截图：
- 如果传递的参数是可变类型，在函数内部，使用方法修改了数据的内容，同样会影响到外部的数据。
def demo(num_list):
print("函数内部的代码")
# 使用方法修改列表的内容
num_list.append(9)
print(num_list)
print("函数执行完成")
gl_list = [4,5,6]
print(gl_list)
demo(gl_list)
print(gl_list)
运行截图：
- +=
在python中，列表变量调用+=本质上是在执行列表变量的extend方法，不会修改变量的引用。
def demo(num,num_list):
print("函数开始")
# 使用方法修改列表的内容
num += num
# 列表变量使用 += 不会做相加再赋值的操作，本质上是在调用列表的extend方法
# num_list = num_list + num_list 等式不等于 num_list += num_list
num_list += num_list
print(num)
print(num_list)
print("函数完成")
gl_num = 9
gl_list = [4,5,6]
demo(gl_num,gl_list)
print(gl_num)
print(gl_list)
运行截图：
七、缺省参数
- 定义函数时，可以给某个参数指定一个默认值，具有默认值的参数就叫做缺省参数
- 调用函数时，如果没有传入缺省参数的值，则在函数内部使用定义函数时指定的参数默认值
- 函数的缺省参数，将常见的值设置为参数的缺省值，从而简化函数的调用
- 例如，对列表排序的方法
gl_list = [4,2,7]
# 默认按照升序排序
gl_list.sort()
print(gl_list)
# 如果需要降序排序，需要执行reverse参数
gl_list.sort(reverse=True)
print(gl_list)
运行截图：
- 指定函数的缺省参数
在参数后使用赋值语句，可以指定参数的缺省值。
提示：缺省参数，需要使用最常见的值作为默认值！如果一个参数的值不能确定，则不应该设置默认值，具体的数值在调用函数时，由外界传递。
def print_info(name,gender=True):
"""
:param name: 班上同学的姓名
:param gender: True 男生 False 女生
"""
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("%s 是 %s " % (name,gender_text))
# 假如班上的同学，男生居多
# 提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值！
print_info("小明")
print_info("小王")
print_info("小美",False)
- 缺省参数的注意事项
缺省参数的定义位置：必须保证带有默认值的缺省参数在参数列表末尾
错误案例：def print_info（name，gender=True，title）
调用带有多个缺省参数的函数，在调用函数时，如果有多个缺省参数，需要指定参数名，这样解释器才能够知道参数的对应关系。
def print_info(name,gender=True):
"""
:param name: 班上同学的姓名
:param gender: True 男生 False 女生
"""
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("%s 是 %s " % (name,gender_text))
# 假如班上的同学，男生居多
# 提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值！
print_info("小明")
print_info("小王")
print_info("小美",False)
运行截图：
八、多值参数
1.定义支持多值参数的函数
- 有时可能需要一个函数能够处理的参数个数是不确定的，这个时候，就可以使用多值参数
- python中有两种多值参数：参数名前增加一个
*可以接收元组，参数名前增加两个*可以接收字典 - 一般在给多值参数命名时，习惯使用以下两个名字；
*args----存放元组参数，前面有一个*，args是arguments的缩写，有变量的含义
**kwargs—存放字典参数，前面有两个*，kw是keyword的缩写，kwargs可以记忆键值对参数
def demo(num,*nums,**person):
print(num)
print(nums)
print(person)
demo(1,2,3,name = "小明",age = 18)
运行截图：
2.多值参数案例–计算任意多个数字的和
需求：定义一个函数sum_numbers,可接收任意多个整数，功能要求：将传递的所有数字累加并且返回累加结果
代码：
def sum_numbers(*args):
num = 0
print(args)
#循环遍历
for n in args:
num += n
return num
result = sum_numbers(1,2,3,4,5)
print(result)
运行截图：
3.元组和字典的拆包
在调用带有多值参数的函数时，如果希望将一个元组变量，直接传递给args，将一个字典变量，直接传递给kwargs，就可以使用拆包，简化参数的传递，
拆包的方式是：在元组变量前，增加一个*，在字典变量前，增加两个*
def demo(*args,**kwargs):
print(args)
print(kwargs)
# 元组变量、字典变量
gl_list = (1,2,3)
gl_dict = {"name":"小明","age":18}
demo(*gl_dict,**gl_dict)
运行截图：
九、递归
函数调用自身的编程技巧称为递归
1.递归函数的特点
一个函数内部调用自己，函数内部可以调用其他函数，当然在函数内部也可以调用自己
- 代码特点
函数内部的代码是相同的，只是针对参数不同，处理的结果不同
当参数满足一个条件时，函数不再执行（这个非常重要通常被称为递归的出口，否则会出现死循环） - 案例介绍：使用递归打印3,2，1
def sum_sumbers(num):
print(num)
#递归的出口，当参数满足某个条件时，不再执行函数
if num == 1:
return
#自己调用自己
sum_sumbers(num - 1)
sum_sumbers(3)
运行截图：
代码执行流程图：
- 递归案例–计算数字累加
需求：定义一个函数sum_numbers,能够接收一个num的整数参数，计算1+2+3+。。num的结果
def sum_sumbers(num):
# 1.出口
if num == 1:
return 1
# 2.数字的累加num+（1...num-1)
temp = sum_sumbers(num - 1)
#两个数字的相加
return num + temp
result = sum_sumbers(10)
print(result)
累加运行流程图：
提示：递归是一个编程技巧，初次接触递归会感觉有些吃力，在处理不确定的循环条件时，格外的有用，例如遍历整个文件目录的结构。