python 学习记录-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。

定义一个函数

你可以定义一个由自己想要功能的函数，以下是简单的规则：

• 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号 ()。
• 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数。
• 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
• 函数内容以冒号起始，并且缩进。
• return [表达式]结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

语法

Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：

def 函数名（参数列表）:
    函数体

举例：

#元括号中的str为形式参数
def print_content(str):
    #print content
    print str
    return
#远括号中的welcome为实际参数
print_content("welecome")

参数传递

在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：

a=[1,2,3]
a=“Runoob”

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，“Runoob” 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，她仅仅是一个对象的引用（一个指针），可以是指向 List 类型对象，也可以是指向 String 类型对象。

可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象
在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的对象，而 list,dict 等则是可以修改的对象。

• 不可变类型：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，而 5 被丢弃，不是改变a的值，相当于新生成了a。
• 可变类型：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。

python 函数的参数传递：

• 不可变类型：类似 c++ 的值传递，如 整数、字符串、元组。如fun（a），传递的只是a的值，没有影响a对象本身。比如在fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响 a 本身。

• 可变类型：类似 c++ 的引用传递，如 列表，字典。如 fun（la），则是将 la 真正的传过去，修改后fun外部的la也会受影响。
  **

参数

必需函数
必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。
调用print_content()函数，必须传入一个参数。

def print_content(str):
    #print content
    print str
    return
#远括号中的welcome为实际参数
print_content("welecome")

关键字参数
关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值，调用t1()函数用了name、和city来传递参数值。

def t1(name,city):
    print "name:%s"%name
    print "city:%s"%city
    
 t1(name='zz',city='Beijing')

执行结果：

默认参数
调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数，

def t1(name='zz',city='Beijing'):
    print "name:%s"%name
    print "city:%s"%city    
 #实例未传入任何参数，使用默认参数'zz'、'Beijing'
 t1()
 #实例未传入1个任何参数，city使用默认参数'Beijing'
 t1('cc')

执行结果

不定长参数
你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述 2 种参数不同，声明时不会命名。基本语法如下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression]

加了星号 * 的参数会以元组(tuple)的形式导入，存放所有未命名的变量参数。

def printinfo( arg1, *kw ):
   "打印传入的参数"
   print ("输出: ")
   print (arg1)
   print (kw)
 
# 调用printinfo 函数
printinfo( 2, 3, 4 )
#如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组
printinfo( 1 )

加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。

def printinfo(arg1, **kw):
    "打印任何传入的参数"
    print ("输出: ")
    print (arg1)
    print (kw)

# 调用printinfo 函数
printinfo(1, a=2,b=3)

声明函数时，参数中星号 * 可以单独出现，如果单独出现星号 * 后的参数必须用关键字传入，叫命名关键字参数。

def f(a,b,*,c):
     return a+b+c
 f(1,2,3)  #错误
 f(1,2,c=3)#正确

如果函数定义中已经有了一个可变参数，后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了：

def person(name, age, *args, city, job):
    return (name,age,city,job)
person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')

Python允许你在list或tuple前面加一个*号，把list或tuple的元素变成可变参数传进去

def t1(name='zz',city='Beijing'):
    print "name:%s"%name
    print "city:%s"%city    
#传入元组
a=('CC','Jiangxi')
t1(*a)
#传入字典值
b={name='DD',city='Tianjin'}
t1(**b)
#指定键值对传入字典值
t1(b['name'],b['city'])

执行结果：

extra表示把extra这个dict的所有key-value用关键字参数传入到函数的kw参数，kw将获得一个dict，注意kw获得的dict是extra的一份拷贝，对kw的改动不会影响到函数外的extra。

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)
extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
person('Jack', 24, **extra)

执行结果：

def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)

def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)

在函数调用的时候，Python解释器自动按照参数位置和参数名把对应的参数传进去。

f1(1, 2)
a = 1 b = 2 c = 0 args = () kw = {}

f1(1, 2, c=3)
a = 1 b = 2 c = 3 args = () kw = {}

f1(1, 2, 3, ‘a’, ‘b’)
a = 1 b = 2 c = 3 args = (‘a’, ‘b’) kw = {}

f1(1, 2, 3, ‘a’, ‘b’, x=99)
a = 1 b = 2 c = 3 args = (‘a’, ‘b’) kw = {‘x’: 99}

f2(1, 2, d=99, ext=None)
a = 1 b = 2 c = 0 d = 99 kw = {‘ext’: None}

通过一个tuple和dict，也可以调用上述函数：

args = (1, 2, 3, 4)
kw = {‘d’: 99, ‘x’: ‘#’}
f1(*args, **kw)
a = 1 b = 2 c = 3 args = (4,) kw = {‘d’: 99, ‘x’: ‘#’}

args = (1, 2, 3)
kw = {‘d’: 88, ‘x’: ‘#’}
f2(*args, **kw)
a = 1 b = 2 c = 3 d = 88 kw = {‘x’: ‘#’}

匿名函数
python 使用 lambda 来创建匿名函数。所谓匿名，意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数

sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
mult = lambda x: x * x

# 调用sum函数
print ("sum:", sum(10, 20))
print ("mult:",  mult(20))

递归函数

在函数内部，可以调用其他函数，如果一个函数在内部调用自身，这个函数就是递归函数。
计算阶乘n! = 1 x 2 x 3 x … x n

def fact(n):
    if n==1:
        return 1
    print (2)
    return n*fact(n-1)
print (fact(3))

===> fact(5)
===> 5 * fact(4)
===> 5 * (4 * fact(3))
===> 5 * (4 * (3 * fact(2)))
===> 5 * (4 * (3 * (2 * fact(1))))
===> 5 * (4 * (3 * (2 * 1)))
===> 5 * (4 * (3 * 2))
===> 5 * (4 * 6)
===> 5 * 24
===> 120
使用递归函数需要注意防止栈溢出。在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，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，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出。