回顾

在Python进阶记录之基础篇（六）中，我们介绍了Python中函数的基本概念以及函数的定义、传参和调用，重点掌握各种参数种类的意义与用法。今天我们讲一下Python中的匿名函数、递归函数以及全局变量和局部变量的内容。

之前的代码中，由于我的jupyter notebook默认编码为utf-8，所以直接使用中文不会有问题，故而疏忽了编码问题。如果在运行代码过程中出现编码问题，可以在第一行写上“#coding:utf-8”来指定编码方式。

匿名函数

通过上次内容，我们知道Python中的自定义函数可以通过 def 关键字来进行定义，并且定义的函数必须要有一个函数名。其实，Python中还有一种不需要函数名的函数，那就是匿名函数。匿名函数通过 lambda 关键字来创建，然后使用一个冒号表达式，冒号左边为函数所需参数，右边为函数表达式。Python中匿名函数的一般形式如下。

lambda [参数1 [,参数2,.....参数n]]:函数表达式

举个简单的例子，我们现在实现一个加法函数，传入两个参数，返回它们的和。

以上代码中，我们分别使用 def 关键字和 lambda 关键字创建一般函数和匿名函数来实现加法函数，其中一般函数取名add1，将匿名函数赋值给变量add2。可以看到，当我们将匿名函数赋值给某个变量时，就可以将这个变量看成是函数名，这样，匿名函数的调用方法就与一般函数一样了。此外，匿名函数不像一般函数那样需要先定义再调用，它支持定义的同时直接调用。

对于一些功能简单的函数，如上述的加法函数，使用匿名函数代码更简洁，并且由于匿名函数没有函数名，我们不需要担心命名冲突问题。但是，匿名函数是有限制的，冒号后的函数表达式只能有一个表达式，并且该表达式的结果就是 return 返回值。因此，匿名函数不适合一些功能复杂的函数。

事实上，Python对匿名函数的支持很有限，只有一些简单的情况下才可以使用匿名函数。我们日后在介绍高阶函数，列表生成式等知识点的时候会借用到匿名函数，但是在日常的函数使用中，我们只需学会 def 关键字定义的一般函数即可。

递归函数

在函数内部，我们是可以调用其他函数的。例如我们现在定义这样一个简单函数，它接收三个参数，对前两个参数进行相加，并与第三个数相乘。我们可以把相加和相乘两个操作单独定义函数，然后在刚开始定义的函数内部调用。

上述代码中，函数count内部调用了函数add和multi。当然，这样一个简单功能，我们没有必要将函数拆分，但当一个函数功能比较复杂需要几十行甚至上百行代码时，我们一般会抽离成一个个简单的函数，这样的代码可读性更高。

如果一个函数在内部调用的函数就是自己本身，那么我们称这个函数为递归函数。斐波那契数列的实现就是一个非常经典的递归函数。

斐波那契数列又称黄金分割数列，是数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入的，故又称为“兔子数列”。在数学上，斐波纳契数列以如下被以递推的方法定义：F(1)=1，F(2)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)（n>=3，n∈N*）。可以看到，除了n=1和n=2是固定值1外，从n=3开始，都是遵循F(n)=F(n-1)+F(n-2)这个规则的，如果我们把F当做一个函数，那么对于每一个n，我们只需要调两次F函数（参数分别为n-1和n-2）即可。下面我们用Python实现斐波那契数列函数。

递归函数的实现非常简单，只需要把分析过程翻译成Python代码即可。现在我们以n=5来解析一下这个递归函数是如何运行的。当n=5时，F(5)=F(4)+F(3)，然后会对F(4)调用函数F，而F(4)=F(3)+F(2)=F(3)+1，又会对F(3)调用函数F，F(3)=F(2)+F(1)=1+1。此时F(5)就变成了F(5)=1+1+1+F(3)，所以会继续对F(3)调用函数F（F(3)=F(2)+F(1)=1+1），最终F(5)=1+1+1+1+1=5。

递归函数的优点是定义简单，逻辑清晰。理论上，所有的递归函数都是可以写成循环的方式，但循环的逻辑不如递归清晰。例如上述的斐波那契数列我们也可以通过循环的方式实现，代码如下。通过对比不难发现，虽然两者的功能一致，但循环方式实现需要更多的代码。

递归函数的缺点是递归调用过深时容易导致栈溢出。在计算机中，函数的调用是通过栈实现的，每调用一次函数，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，而递归函数会一直调用函数至可返回固定结果为止，因此会一直占用栈帧，当递归调用的次数过多，就会导致栈溢出。虽然计算机的栈空间很大，但我们在使用递归函数时，还是要时刻注意栈溢出的问题。

全局变量和局部变量

我们首先来看下面这段代码，在函数外我们定义了一个变量num，赋值为1，而函数内有一个名字相同的变量num，赋值为2。从运行结果中可以看到，函数内打印的是函数内的num，而函数外的num不会发生变化。

在Python中，定义在函数内部的变量拥有局部作用域，而定义在函数外的变量拥有全局作用域。局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，若局部变量名与全局变量名相同，函数会首先作用局部变量。

如果我们想在函数内部修改全局变量，例如上述代码中我们想把全局变量num变为2，如果直接在函数内部用num=2，这个num会被当成一个新的局部变量，无法实现需求。因此，Python为我们提供了 global 关键字。在函数内部在一个变量前使用 global 关键字，那么这个变量就被声明为全局变量了，此时再对num进行操作，作用的就是全局变量num了。

需要注意的是，在函数内一旦使用 global 关键字声明某个全局变量时，不能再出现相同名字的局部变量了。上述代码中，如果我们在global之前加一个num=2程序就会报错。因此，我们在使用变量时，不管是全局变量还是局部变量，都应该尽量使用不同的变量名。

总结

以上内容介绍了Python中的匿名函数、递归函数以及全局变量和局部变量的相关知识点，需要重点掌握匿名函数和递归函数的概念与用法、理解全局变量和局部变量的作用域。感谢大家的关注和支持，欢迎一起学习交流~