Python开发技术详解-笔记_第05章-模块与函数

5 模块与函数

结构化程序设计可以把复杂的问题分解为若干个子任务,

针对子任务定义实现的模块和函数.

- 模块的创建和使用方法

- Python中的内置模块

- Python中的常用模块

- 函数的创建和使用方法

- lambda 函数

- generator 函数

- 函数化程序设计

5.1 Python的程序结构

-Python的程序由 包(package)、模块(module)、函数 组成.

-包 是一系列模块组成的集合.

-模块 是处理某一类问题的函数和类的集合.

-包 就是一个完成特定任务的工具箱,Python提供了许多有用的工具包,

如字符串处理、图形用户接口、web应用、图像图形处理等

这些自带的工具包和模块安装在Python的安装目录下的Lib目录

-文件 __init__.py 包的注册文件.

-包中至少含有一个__init__.py文件,该文件的内容可以为空.

__init__.py 用于标识当前文件夹是一个包

5.2 模块

-Python的程序是由一个个模块组成,一个Python文件就是一个模块.

5.2.1 模块的创建

-模块把一组相关的函数或代码组织到一个文件中.

-当导入一个模块时,Python 依次查找

-当前目录,

-lib目录, %python%\lib

-site-packages目录 %python%\Lib\site-packages

-环境变量PYTHONPATH指定的目录

可通过sys.path语句搜索模块的查找路径

-举例,(同一目录)

-myModule.py 定义函数 和 类

-callModule.py 导入myModule, 调用函数和类的成员

--------- myModule.py ---------

def func():

print "myModule.func()...."

class MyClass :

def myClassFunc(self) :

print "myModule.MyClass.myClassFunc()"

--------- callModule.py -------

import myModule

myModule.func()

instance = myModule.MyClass()

instance.myClassFunc()

5.2.2 模块的导入

在使用一个模块中的函数或类之前, 首先需要导入该模块.

① import module_name

② from module_name import func_name

③ from module_name import *

注: import语句可以多次导入, 即使导入同一模块

import语句可以置于程序中的任意位置, 甚至可以置于条件语句

if 1 > 0 :

import os

print os.path

5.2.3 模块的内置属性

模块有一些内置属性, 用于完成特定的任务, 如:

__name__ : 判断当前模块是否是程序的入口

__doc__ : 文档字符串

5.2.4 模块的内置函数

内联模块buildin, 定义了一些常用的函数

1) apply()

①语法:

apply(func[,args [,kwargs]])

②说明:

func : 自定义函数

args : 自定义函数参数的列表或元组,省略则没有任何参数

kwargs: 参数1=值1,参数2=值2,...

③功能:

调用可变参数列表的函数, 可替代"*"及"**"的作用

④举例:

>>> def sum(num1,num2) :

... return num1 + num2

...

>>> print apply( sum,(1,2) )

3

2) filter()

①语法:

filter(func, sequence) --> list,tuple,string

②说明:

func : 过滤函数, 当为None时,所有itme都为True

sequence : 待处理的序列

返回值: 类型与sequence一致

③功能:

对某个序列做过滤处理

④举例:

>>> def isOdd(num) :

... return num % 2

...

>>> print filter( isOdd, range(1, 10) )

[1, 3, 5, 7, 9]

3) reduce()

①语法:

reduce(func, sequence[, initial]) ---> value

②说明:

func : 函数, 对sequence的每个元素连续操作

sequence : 待处理的序列

initial : 指定时,initial 首先传递给func

③功能:

对序列中元素的连续操作可以通过循环来处理

④举例:

>>> def sum(num1, num2) :

... return num1 + num2

...

>>> print reduce( sum, range(1, 10 + 1) )

55

>>> print reduce( sum, range(1, 10 + 1), 10 )

65

4) map()

①语法:

map(func, sequence[, sequence, ...]) --> list

②说明:

func : 函数, 对序列每个元素的操作

sequence : 待处理的序列

返回值: 每个被处理后的元素组成的列表

③功能:

对多个序列的相同索引元素进行操作,短的补 None, 返回列表

④举例:

>>> def power(num) :

... return num ** num

...

>>> print map( power, range(1, 3 + 1) )

[1, 4, 27]

>>> def sum(num1, num2) :

... return num1 + num2

...

>>> print map( sum, range(1, 3 + 1), range(10, 30 + 1, 10) )

[11, 22, 33]

5) 常用内置模块函数列表

abs(x) 绝对值

apply(func[, args[ ,kwargs]]) 调用可变参数函数

bool([x]) 转boolean值

cmp(x, y) 比较大小

delattr(obj, name) <==> del obj.name

eval(s[, globals[, locals]]) 计算表达式的值

float(x) 转float值

hash(object) hash值

help([object]) 帮助

id(x) 返回对象的标识

input([prompt]) 控制台接收数字,返回数字

int(x) 转整型值

len(obj) 元素个数

range([start,][end][,step]) 生成并返回一个list

raw_input([prompt]) 控制台接收,返回字符串

reduce(func, sequence[, initial]) 对序列进行累计计算

round(x, n=0) 四舍五入

set([iterable]) 返回一个set集合

sorted(iterable[, cmp[, key[, reverse]]]) 返回排序后的list

sum(iterable[,start=0]) 序列元素值的和

type(obj) 对象的类型

xrange(start[, end[, step]]) 类似range(),每次返回一个值

zip(sequence1[, sequence2,...]) 相同索引元素组成元组,返回list

5.2.5 自定义包

- 包就是一个 包含 __init__.py文件 的文件夹.

- __init__.py 也可以用于提供当前包的模块列表

如 childpack2.__init__ 中的 __all__ = ["myModule2"]

当 from...import * 时, 可以导入__all__指定的模块

- 举例如下:

①组织结构

parentpack

|-- main.py

|-- childpack1

|-- __init__.py

|-- myModule1.py

|-- childpack2

|-- __init__.py

|-- myModule2.py

②main.py

# 
# from childpack1 import myModule1
# myModule1.func()
# 
import childpack1.myModule1
childpack1.myModule1.func()

from childpack2 import *
myModule2.func()

③childpack1

|-- __init__.py

if __name__ == "__main__" :
    print "childpack1.__init__", "as main"
else :
    print "childpack1", "is init..."

|-- myModule1.py

def func() :
    print "childpack1.myModule.func()"

if __name__ == '__main__':
    print "childpack1.myModule as main"    
else :
    print "childpack1.myModule is being called"

④childpack1

|-- __init__.py

__all__ = ["myModule2"]

if __name__ == "__main__" :
    print "childpack2.__init__", "as main"
else :
    print "childpack2", "is init..."

|-- myModule2.py

def func() :
    print "childpack2.myModule.func()"

if __name__ == '__main__':
    print "childpack2.myModule2 as main"    
else :
    print "childpack2.myModule2 is being called"

5.3.5 递归函数

(1) 概念

递归函数可以在函数主体内直接或间接调用自己.

递归的过程分为两个阶段

- 递推

- 回归



第一阶段 递推

递归函数在内部调用自己.

每一次函数调用又重新开始执行此函数的代码,

直到某一级递归程序结束.

第二阶段 回归

递归函数从后往前返回.

递归函数从最后一级开始返回,

直到返回到第一次调用的函数体内.

即递归逐级调用完毕后,再按照相反的顺序逐级返回.

(2) 注意

递归函数需要编写递归结束条件,否则递归程序将无法结束.

(3) 递归函数的结构

1. 判断是否结束

2. 递推

3. 回归

(4) 普通递归

#-*- encoding:UTF-8 -*-

def recursion(num) :

if num > 1 : #判断递归是否结束

num = num * recursion( num - 1 ) #递推

return num #回归

if __name__ == '__main__':

print recursion(4)

(5) 使用reduce()函数快速实现递归

>>> reduce(lambda x, y : x * y, xrange(1,5+1))

120

5.3.6 lambda函数

(1) 作用

lambda函数用于创建一个匿名函数,函数名未和标识符进行绑定.

可以返回一些简单的运行结果.

(2) 语法

lambda 形参1,形参2,... : 表达式

(3) 注意

lambda也称之为表达式.

lambda中只能使用表达式,不能使用判断、循环等多重语句

(4) 举例

num1 = 2

num2 = 4

sum = lambda x, y : x + y

sub = lambda x, y : x - y

print sum(2,4)

print sub(2,4)

5.3.7 Generator 函数

(1) 作用

生成器(Generator)的作用是一次产生一个数据项,并把数据项输出.

可在 for 中使用, 是迭代器性能更佳.

(2) 语法

def 函数名(参数列表) :

...

yield 表达式

(3) 说明

使用 yield生成数据项

当使用 next 时, 当没有数据生成时 抛出 StopIteration

(4) 举例

generator.py

#-*- encoding:UTF-8 -*-

def myGenerator(num) :
    for i in xrange(0,num) :
        yield i

def useInFor() :
    for i in myGenerator(3) :
        print i

def useNext() :
    var = myGenerator(3)
    print var.next()
    print var.next()
    print var.next()
    print var.next()

if __name__ == '__main__':
    # useInFor()
    useNext()