CS61A lecture 0 function note

好的 👍 我会分三步来处理你的笔记内容：

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一、表达式与调用

• 表达式（expression）：能被求值并产生一个值。

• 调用表达式（call expression）：

  • 形式：<operator>(<operand1>, <operand2>, …)

  • 先求值操作数，再调用操作符（即函数对象）。

  • 示例：

    add(2, mul(3, 4))  # 先计算 mul(3, 4) → 12，再计算 add(2, 12) → 14

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二、函数（Functions）

1. 名字与绑定（Name Binding）

绑定发生于：

1. 导入（import）：如 from math import sqrt
2. 赋值（assignment）：如 f = sqrt
3. 定义（def）：如 def f(x): ...

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2. 定义函数（Defining Functions）

语法：

def <name>(<formal parameters>):
    """函数说明文档。
    描述用途、参数、返回值等。
    """
    return <return expression>

设计建议：

• 写文档字符串（docstring），可用 help(f) 查看。
• 默认参数放在非默认参数之后。

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三、None 与语句（Statements）

• None 表示“无返回值”。
• 语句类型：赋值、def、return
• 区别：语句被执行，表达式被求值。
• 表达式可作为语句执行，此时结果被丢弃。
• return 语句的表达式在函数调用时求值。

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四、纯函数与非纯函数

• 纯函数（Pure Function）：仅返回值，无副作用。
• 非纯函数（Non-pure Function）：除了返回值，还会影响外部状态（如 print）。

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五、局部函数（Local Function）

函数仅能访问其局部 frame 中的变量。

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六、断言（Assertions）

• 用于调试和验证假设。

• 示例：

  assert fib(7) == 13, 'the seventh fib is 13'

• 若条件为假，抛出错误并输出消息。

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七、文档测试（Doctest）

• 可在 docstring 中写示例并自动测试。

• 运行方式：

  python3 -m doctest <python_file> -v