零基础 | 入门python 09 自定义函数，函数变量作用域、闭包

前言

实际工作生活中，有不少初学者编写的Python程序，他们长达几百行的代码中却没有一个函数，通通按顺序对到一块，不仅让人读起来费时费力，往往也错误连连。一个规范的、值得借鉴的Python程序，除非代码量很少，基本都应该由多个函数组成，这样的代码才更加模块化、规范化。函数是Python程序中不可或缺的一部分，

Python的自定义函数。

函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。

函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数，比如print()。但你也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：

函数的定义主要有如下要点：

def： 表示函数的关键字
函数名： 函数的名称，日后根据函数名调用函数
函数体： 函数中进行一系列的逻辑计算，如：发送邮件、计算出 [11,22,38,888,2]中的最大数等…
参数： 为函数体提供数据
返回值： 当函数执行完毕后，可以给调用者返回数据。
以上要点中，比较重要有参数和返回值：

和其他高级语言区别:
1.声明函数名尾部要有冒号.
2.它不需要用花括号将语句块括起来，用TAB键缩进.

函数式编程最重要的是增强代码的重用性和可读性，实例:

函数有三中不同的参数：
普通参数
默认参数
动态参数

默认参数，函数传递参数的默认值

动态参数，有如下特点：

1.可以接收任意个参数
2.动态参数有两种 *args和kwargs ，*args必须在kwargs之前
3.顺序：位置参数，*args，默认参数，**kwargs，其中

*args：接收的是按照位置传参的值，组织成一个元组
**kwargs：接收的是按照关键字传参的值，组成一个字典

1.> *args 接收参数操作实例

2.> **kwargs 接收参数操作实例

更进一步操作.

混搭使用

如果*arg也需要接收参数，那么前面不能有默认参数，不然调用时会报错.

return语句，return [表达式] 语句用于退出函数，选择性地向调用方返回一个表达式。不带参数值的return语句返回None。之前的例子都没有示范如何返回数值，以下实例演示了 return 语句的用法：

匿名函数 当我们在传入函数时，有些时候，不需要显式地定义函数，直接传入匿名函数更方便.（匿名函数没有函数名）
匿名函数用关键字lambda定义
定义普通函数和定义lambda函数的方法和区别.

在Python中，对匿名函数提供了有限支持。还是以map()函数为例，计算f(x)=x2时，除了定义一个f(x)的函数外，还可以直接传入匿名函数：

匿名函数有个限制，就是只能有一个表达式，不用写return，返回值就是该表达式的结果。

函数变量作用域

Python函数中变量的作用域和其他语言类似，如果变量是在函数内部定义的，就称为局部变量，只在函数内部有效，一旦函数执行完毕，局部变量就会被收回，无法访问。比如下面这个例子，

我们在函数内部定义的file这个变量，这个变量只在read text from file这个函数里有效，在函数外部则无法访问。相对应的，全局变量则是定义在整个文件层次上的，

我们不能在函数内部随意改变全局变量的值，否则程序就会报错

这是因为Python的解释器会默认函数内部的变量为局部变量。但是又发现局部变量又没有声明，因此就无法执行相关操作。所以如果我们一定要在函数内部改变全局变量的值，就必须加上global这个声明：

这里的global关键字，并不表示重新创建了一个全局变量min- value，而是告诉Python解释器，函数内部的变量min- value就是之前定义的全局变量，并不是新的全局变量，也不是局部变量。这样程序就可以在函数内部访问全局变量并修改它的值了。

另外，如果遇到函数内部局部变量和全局变量同名的情况，那么在函数内部，局部变量会覆盖全局变量。比如下面这种：

在函数validation- check内部，我们定义了和全局变量同名的局部变量min- value，那么mean value在函数内部的值就应该是3而不是1了。

类似的，对于嵌套函数来说，内部函数可以访问外部函数定义的变量，但是无法修改，若要修改，必须加上那local这个关键字，如果不加上nanlocal这个关键字：

而内部函数的变量又和外部函数变量同名，那么同样的内部函数变量会覆盖外部函数的变量。

闭包

闭包其实和刚刚的嵌套函数类似，不同的是这里外部函数返回的是一个函数，而不是一个具体的值。返回的函数通常赋予一个变量，这个变量可以在后面被继续执行调用。

举个例子，比如我们想计算一个数的N次幂，用闭包可以写成下面的代码：

这里外部函数nth-power（）返回值是函数exponent-of（），而不是一个具体的数值。需要注意的是，在执行完square=nth-power（2）和cube=nth-power（3）后，外部函数nth-power（）的参数exponent仍然会被内部函数exponent-of（）记住，这样之后。我们调用square（2）或者cube（2）时，程序就能顺利的输出结果，而不会报错说参数exponent没有定义了。

看到这里，你也许会想，为什么叫闭包呢？上面的程序我也可以写成下面的形式：

确实可以，不过要知道使用闭包的一个原因就是让程序变得更简洁易读。

其次，和上面讲到的嵌套函数优点类似，函数开头需要做一些额外工作，而你又需要多次调用这个函数时，将那些额外工作的代码放在外部函数，就可以减少多次调用导致的不必要的开销，提高程序的运行效率。

总结

第一，Python中函数的参数可以接受任意的数据类型，使用起来需要注意，必要时请在函数开头加入数据类型的检查。
第二，和其他语言不同，Python中函数的参数可以设定默认值。
第三，嵌套函数的使用能保证数据的隐私性，提高程序运行效率，
第四，合理的使用闭包则可以简化程序的复杂度，提高可读性。

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