全！Python函數和文件操作合集（長文系列第3篇）
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系列第三篇來說一下函數和文件。函數在編程中是一個很重要的角色，我們可以將若干個語句組合形成一個函數，它可以接受傳入參數，並在內部進行相關計算後產生輸出，將語句封裝成函數是爲了避免重複使用幾個語句造成代碼冗雜，讓代碼更簡潔可觀性更強。
文件的操作主要是介紹一些關於文件的讀取及寫入的方法，以及每個方法的不同點和需要注意的事項，最後會介紹一下利用pickle模塊存儲複雜數據的方式。
函數
函數主要包括兩個方面：
-
內置函數
-
自定義函數
內置函數就是python自帶的一些函數，我們只需要給函數傳入相關參數就可以進行調用，print就是最基礎、最典型的一個內置函數；而自定義函數是需要我們自己按照需求，封裝若干個語句形成一個新的函數。
自定義函數
1.創建函數
下面通過自定義一個計算長方體體積的函數來介紹一些屬性詞：
In [ 1 ]: def vol (length,width,height) :
...: volume = length*width*height
...:
return
volume
上面三行代碼中你需要了解：
-
def:定義函數的關鍵字
-
length,width,height:函數的形參
-
return:函數的返回值
2.調用函數
建好一個自定義函數後，可以通過函數名(實參)的方式調用函數：
In [ 2 ]: vol( 2 , 2 , 3 )
Out[ 2]:
12
在傳入參數時需要注意的是，實參與形參必須完全對應，比如位置、個數等等，否則會出現報錯。
In [ 4 ]: vol( 2 , 2 )
TypeError: vol() missing 1required positional argument:
'height'
如果想改變傳參順序，那麼你需要指定爲哪一個形參傳值：
In [ 8 ]: vol(width= 3 ,length= 4 ,height= 5 )
Out[ 8]:
60
3.函數默認值
函數的形參還可以指定默認值，假如我們將上面的vol函數中height參數默認值設爲2：
In [ 6 ]: def vol (length,width,height= 2 ) :
...: volume = length*width*height
...: return volume
...:
In [ 7 ]: vol( 2 , 2 )
Out[ 7]:
8
這時只向vol函數中傳入兩個實參，可以發現沒有報錯，並且得到返回值爲8。也就是說如果一個形參有默認值，而調用函數時沒有爲這個形參傳值，那麼這個參數就取默認值。
4.收集函數(可變函數)
對於一個函數的形參我們也可以將其設置爲可以變化的：
In [ 9 ]: def test (*params) :
...: print( '參數的長度爲%d' %len(params))
...: print( '第三個參數爲%s' %params[ 2 ])
...:
In [ 10 ]: test( 1 , 2 , 'mao' , 3.14 , 'pp' )
參數的長度爲 5
第三個參數爲mao
這裏需要將形參用*標識，然後在調用參數的時候可以傳入若干個實參。
5.全局與局部
在函數中定義的常量被稱爲局部變量，也就是僅限在這個函數中可以調用，不接受在函數之外使用：
In [ 12 ]: def test (a,b) :
...: c = 2
...: return a*b*c
In [ 13 ]: test( 2 , 2 )
Out[ 13 ]: 8
In [ 14 ]: print(c)
NameError: name 'c' isnot
defined
6.匿名函數lambda
如果一個函數內部的語句不是很複雜，代碼量很少，我們就可以利用匿名函數，比如上面計算體積的函數：
In [ 20 ]: vol = lambda a,b,c:a*b*c
In [ 21 ]: vol( 2 , 2 , 3 )
Out[ 21]:
12
lambda表達式常常嵌套的語句中，結合相關函數使用會很簡便，後面會給出例子。
7.內嵌函數
在定義函數時還支持幾個函數嵌套，但用的時候需要注意邏輯關係：
In [ 24 ]: def fun1 (a) :
...: b = 2
...: def fun2 () :
...: return a*b
...: return fun2()
...:
In [ 25 ]: fun1( 4 )
Out[ 25]:
8
常用內置函數
內置函數前兩篇文章就有涉及過，比如常用的len、sorted、reversed、sum等等，除此之外再介紹幾個比較基礎的內置函數。
1.max和min
求一個序列中最大值和最小值：
In [ 28 ]: min( 1 , 2 , 3 )
Out[ 28 ]: 1
In [ 29 ]: max( 1 , 2 , 3 )
Out[ 29]:
3
2.abs
求一個數的絕對值：
In [ 31 ]: abs( -1 )
Out[ 31]:
1
3.round
四捨五入保留小數點後幾位：
In [ 32 ]: round( 3.555 , 2 )
Out[ 32]:
3.56
4.pow
計算一個數的冪次方，或者再取餘：
In [ 33 ]: pow( 2 , 3 ) #2*2*2
Out[ 33 ]: 8
In [ 34 ]: pow( 2 , 3 , 3 ) #(2*2*2)%3
Out[ 34]:
2
5.divmod
計算一個數的商和餘數：
In [ 36 ]: divmod( 10 , 3 )
Out[ 36 ]: ( 3,
1
)
6.help
用來查詢一個函數的幫助文檔：
In [ 37 ]: help(abs)
Help on built- in function abs in module builtins:
abs(x, /)
Return the absolute value of the argument.
7.filter
filter()函數接收兩個參數，第一個參數可以是一個函數或者None，第二個參數是序列。作用是對每個元素進行判斷，返回 True或 False，filter()根據判斷結果自動過濾掉序列中爲False的元素，留下爲True的元素，可以結合lambda表達式使用：
In [ 38 ]: list(filter( lambda x:x% 2 ,range( 10 )))
Out[ 38 ]: [ 1 , 3 , 5 , 7,
9
]
8.map
map()函數接收兩個參數，一個是函數，一個是序列。作用是將函數應用於序列中每一個元素上，同樣可以結合lambda表達式使用：
In [ 42 ]: list(map( lambda x: x* 2 ,range( 10 )))
Out[ 42 ]: [ 0 , 2 , 4 , 6 , 8 , 10 , 12 , 14 , 16,
18
]
文件
關於文件讀寫操作，open()函數是一定遇到的，如果文件已經存在則會打開文件，若不存在則會創建一個文件，通常的用法需要兩個參數：open(filename,mode)。
第一個參數就是文件名字，第二個參數就指定文件將會被如何使用，可選模式常用的有以下幾種：
-
'r':以只讀的方式打開文件(默認)
-
'w':以寫入模式打開文件，會覆蓋已存在的文件
-
'a':以寫入模式打開文件，如果文件存在，則在末尾追加寫入
-
'b':以二進制模式打開文件，進而會有rb、wb等模式組合
1.read()方法讀取
read()方法可傳入一個參數size，也就是讀取內容的長度。size是一個可選參數，如果不傳入或者傳入一個負數，那麼會讀取文件全部內容：
In [ 52 ]: fb = open( 'E:/Python基礎/test.txt' , 'r' )
In [ 53 ]: fb.read( 10 )
Out[ 53 ]: 'nai\nniatan'
In [ 54 ]: fb.read()
Out[ 54 ]: 'g\nnaitangmao'
In [ 55 ]: fb.read()
Out[ 55]:
''
需要注意的有三點：
-
1、原文件中換行的地方在讀取時以換行符'\n'表示，並且也佔有一個單位長度
-
2、已經被讀取的內容不能被重複讀取
-
3、如果讀取內容返回爲空字符串，表示已經到了文件末尾
2.readline()方法
readline()方法是從文件中讀取單獨一行，並且在這一行數據的末尾處會有一個換行符'\n'，如果其中一行沒有數據，則會只返回一個'\n'，同樣當返回空字符串時表示到達文件末尾。
In [ 59 ]: fb1 = open( 'E:/Python基礎/test.txt' , 'r' )
In [ 60 ]: fb1.readline()
Out[ 60]:
'nai\n'
3.readlines()方法
readlines()方法也是用來讀取全部文件，與read()不同之處在於前者是按行讀取，並且最後返回的是一個列表，每一行數據作爲一個列表元素：
In [ 72 ]: fb3 = open( 'E:/Python基礎/test.txt' , 'r' )
In [ 73 ]: fb3.readlines()
Out[ 73 ]: [ 'nai\n' , 'niatang\n',
'naitangmao'
]
4.遍歷文件對象讀取
這種方式讀取出的內容看起來會比較規範一些：
In [ 81 ]: for i in fb4:
...: print(i,end = '' )
...:
nai
niatang
naitangmao
5.文件的寫入
在進行寫入操作的時候，我們需要注意的兩個點：
-
寫入的數據如果是非字符串內容，需要轉換爲字符串
-
寫入的方式要注意是覆蓋還是追加
In [ 85 ]: fb5 = open( 'E:/Python基礎/test1.txt' , 'w' )
In [ 89 ]: list1 = [ 1 , 2 ]
In [ 91 ]: fb5.write(str(list1))
Out[ 91]:
6
用write寫入後會返回寫入字符串的長度。
6.文件關閉
切記切記切記！如果你用open()的方式打開一個文件，在操作完成之後一定要用close()方法關閉文件。
In [ 92 ]: fb5.close()
7.with方式
如果你感覺自己的記性不好，總是忘記用close()方法關閉文件，那麼就要習慣利用with處理文件對象，它可以在文件用完之後自動關閉文件。
In [ 93 ]: with open( 'E:/Python基礎/test.txt' , 'r' ) as fb:
...: data = fb.read()
In [ 95 ]: fb.closed
Out[ 95]:
True
8.pickle
上面說了將一個非字符串寫入文件是不允許的，如果有沒有辦法保存一份字典或者列表形式的數據呢？pickle模塊就可以實現這種序列化的存儲與讀取：
In [ 96 ]: import pickle
In [ 97 ]: list1 = [ 'nai' , 'tang' , 'mao' , 1 , 2 , 3 ]
In [ 98 ]: pic_f = open( 'E:/Python基礎/list.pkl' , 'wb' )
In [ 99 ]: pickle.dump(list1,pic_f)
In [
100
]: pic_f.close()
dump()方法接收兩個參數，第一個是要存儲的內容，第二個是存儲的文件對象，操作之後也需要用close()關閉文件對象，存儲之後可以利用load()方法加載文件中的內容。
In [ 102 ]: pic_f = open( 'E:/Python基礎/list.pkl' , 'rb' )
In [ 103 ]: list2 = pickle.load(pic_f)
In [ 104 ]: list2
Out[ 104 ]: [ 'nai' , 'tang' , 'mao' , 1 , 2 , 3 ]
In [
105
]: pic_f.close()
利用pickle在存儲或者讀取的時候要注意以二進制的形式操作文件對象，也就是'wb'和'rb'，pickle很適合用來存儲數據類型比較複雜並且數據量又很大的數據。
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牛逼！Python的判斷、循環和各種表達式（長文系列第二篇）
End
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