Python——7 函数-优快云博客

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7 函数

7.1 分类

系统函数：
- 内置函数 — Python 3.12.7 文档；
- Python 模块索引 — Python 3.12.7 文档；
自定义函数：
- 定义函数使用关键字def，后跟函数名与括号内的形参列表；
- 函数语句从下一行开始，并且必须缩进。

7.2 基本语法

语法：
```
def max(a, b):
	if a > b:
		return a
	else:
		return b
```
- 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()；
- 函数内容以冒号:起始，并且缩进；
- 函数参数(a, b)，可以有多个，也可以没有，即直接是()，(a, b)也称为形参列表；
- 函数可以有返回值，也可以没有。如果没有，return相当于返回None；
  - None是内置常量，通常用来代表空值的对象；
函数的调用：
- 函数定义好了，并不会自动执行，需要程序员调用，才会执行；
- 调用方式：函数名(实参列表)，比如：max(10，20)。

7.3 注意

函数的参数列表可以是多个，也可以没有；
函数中的变量是局部的，函数外不生效；
如果同一个文件，出现两个同名函数，则以就近原则进行调用，所以实参要根据最近的那个函数的形参来配置传递；
调用函数时，根据函数定义的参数位置来传递参数，这种传参方式就是位置参数；
- 传递的实参和定义的的形参顺序和个数必须一致；
- 同时定义的形参，不用指定数据类型，会根据传入的实参决定；

函数可以有多个返回值，返回数据类型不受限制；

# 下面函数接收两个数，返回这两个数的和、差
def f2(n1, n2)
	return n1 + n2, n1 - n2

函数支持关键字参数：

函数调用时，可以通过形参名 = 实参值形式传递参数；
这样可以不受参数传递顺序的限制；

def book_info(name, price, author, amount):
	print(f"name->{name} price->{price} author->{author} amount->{amount}")

# 一般调用方式
book_info("红楼梦", 60, "曹雪芹", 30000)

# 关键字参数
book_info(name = "红楼梦", price = 60, amount = 30000, author = "曹雪芹")

函数支持默认参数/缺省参数：

定义函数时，可以给参数提供默认值；
调用函数时，如果指定了实参，则以指定的实参为准，如果没有指定，则以默认值为准；

def book_info(name = '<<thinking in python>>', price = 66.8, author = '龟叔', amount = 1000):
	print(f"name->{name} price->{price} author->{author} amount->{amount}")

# 调用
book_info()
# name-><<thinking in python>> price->66.8 author->龟叔 amount->1000
book_info('<<study python>>')
# name-><<study python>> price->66.8 author->龟叔 amount->1000

默认参数，需要放在参数列表后；

def book_info(name, price, author = '龟叔', amount = 1000):
	print(f"name->{name} price->{price} author->{author} amount->{amount}")

# 调用
book_info('<<python 揭秘>>', 999)

函数支持可变参数/不定长参数：

应用场景：当调用函数时，不确定传入多少个实参的情况；
传入的多个实参，会被组成一个元组（tuple）；
- 简单说明：元组可以储存多个数据项；

# 要计算多个数的和，但是不确定是几个数
def sum(*args):
    print(f"args->{args} 类型是->{type(args)}")
    total = 0
    # 对args进行遍历，即遍历args这个元组
    for ele in args:
        total += ele
    return total

result = sum(1, 2, 3)
# result = sum(1, 2, 3, 4)
print(f"result->{result}")

函数的可变参数/不定长参数，还支持多个关键字参数，也就是多个形参名 = 实参值

应用场景：当调用函数时，不确定传入多少个关键字参数的情况；
传入的多个关键字参数，会被组成一个字典（dict）；
简单说明：字典可以储存多个键 = 值的数据项；

# 需要接收一个人的信息，但是有哪些信息是不确定的，就可以使用关键字可变参数
def person_info(**args):
    print(f"kwargs->{args} 类型->{type(args)}")
    # 对args进行遍历，即遍历args这个字典
    # {args[arg_name]}就是根据 arg_name 这个键取出的值
    for arg_name in args:
        print(f"参数名->{arg_name} 参数值->{args[arg_name]}")

person_info(name = "shisan", age = "18")
# kwargs->{'name': 'shisan', 'age': '18'} 类型-><class 'dict'>
# 参数名->name 参数值->shisan
# 参数名->age 参数值->18

person_info(name = "shisan", age = "18", gender = "male")
# kwargs->{'name': 'shisan', 'age': '18', 'gender': 'male'} 类型-><class 'dict'>
# 参数名->name 参数值->shisan
# 参数名->age 参数值->18
# 参数名->gender 参数值->male

Python调用另外一个.py文件中的函数：

# f1.py文件中的内容如下：
def add(x, y)
	print(x + y)
    
# 在f2.py文件中调用f1.py的add函数如下：
import f1
f1.add(1, 2)

# 还有其它的引入方式

7.4 传参机制

数值和字符串类型的传参机制：

# 数值类型的传参机制
def function_num(a):
    print(f"a的值：{a} 地址是：{id(a)}")
    a += 1
    print(f"a的值：{a} 地址是：{id(a)}")

# 定义变量a
a = 10
print(f"调用前 a的值：{a} 地址是：{id(a)}")
# 调用函数
function_num(a)
print(f"调用前 a的值：{a} 地址是：{id(a)}")

# 调用前 a的值：10 地址是：140716675689176
# a的值：10 地址是：140716675689176
# a的值：11 地址是：140716675689208
# 调用前 a的值：10 地址是：140716675689176

# 字符串类型的传参机制
def function_string(str):
    print(f"str的值：{str} 地址是：{id(str)}")
    str += " , hi!"
    print(f"str的值：{str} 地址是：{id(str)}")

# 定义变量str
str = "shian"
print(f"调用前 str的值：{str} 地址是：{id(str)}")
# 调用函数
function_string(str)
print(f"调用前 str的值：{str} 地址是：{id(str)}")

# 调用前 str的值：shian 地址是：2473444466656
# str的值：shian 地址是：2473444466656
# str的值：shian , hi! 地址是：2473444620656
# 调用前 str的值：shian 地址是：2473444466656

字符串和数值类型是不可变数据类型，当对应的变量的值发生了变化时，它对应的内存地址会发生改变。

7.5 函数作为参数传递

例：

# 定义一个函数，返回两个数中的最大值
def get_max_val(num1, num2):
    max_val = num1 if num1 > num2 else num2
    return max_val

# f1返回两数中的最大值
def f1(fun, num1, num2):
    return fun(num1, num2)

# f2返回两数之和，还有两数中的最大值
def f2(fun, num1, num2):
    return num1 + num2, fun(num1, num2)

# 测试
print(f1(get_max_val, 1, 2))
x, y = f2(get_max_val, 1, 2)
print(f"x = {x}, y = {y}")

# 2
# x = 3, y = 2

函数作为参数传递，传递的不是数据，而是业务处理逻辑。

7.6 lambda匿名函数

当需要将函数作为参数进行传递，但是这个函数只使用一次时，可以考虑使用lambda匿名函数；

语法：

lambda 形参列表: 函数体 # 函数体只能有一行代码

例：

def f1(fun, num1, num2):
	return fun(num1, num2)
# lambda a, b: a if a > b else b就是一个匿名函数
max_val = f1(lambda a, b: a if a > b else b, 1, 2)
pintf(max_val)
# 2

7.7 变量的作用范围

全局变量：在整个程序范围内都可以访问，定义在函数外，拥有全局作用域的变量；
局部变量：只能在其被声明的函数范围内访问，定义在函数内部，拥有局部作用域的变量；
重名变量的使用遵循就近原则；
当函数体外和函数体内都有一个重名的变量，想要在函数体内使用函数体外的全局变量，可以加一个global关键字；
```
n = 1
def f1():
	global n
	n = 2
	print(n)
	return
print(n)
f1()

# 1
# 2
```

7.8 `range`函数

语法：
```
range(start, stop, step)
```
- 虽然range被称为函数，但range实际上是一个不可变的序列类型；
- start默认值是0，可以省略；
- step是步长，默认是1，可以省略；
- 通过list()可以查看range()生成的序列包含的数据；
- range()生成的数列是前闭后开；
例1：生成[1, 2, 3, 4, 5]
```
r1 = range(1, 6, 1)
print(list(r1))
```
例2：生成[0, 1, 2, 3, 4, 5]
```
r2 = range(0, 6, 1)
print(list(r2))
```
例3：生成[1, 3, 5, 7, 9]
```
r3 = range(1, 10, 2)
print(list(r3))
```
例4：使用for + range的方式输出10句Hello, World!
```
for i in range(10):
	print("Hello, World!")
```