Python3_函数相关基础知识

Python3 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。

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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

默认情况下，参数值和参数名称是按函数声明中定义的顺序匹配起来的。

实例

让我们使用函数来输出"Hello World！"：

def hello():
    print("Hello World!") 
hello()

更复杂点的应用，函数中带上参数变量:
比较两个数，并返回较大的数:

def max(a,b):
    if(a>b):
        return a
    else:
        return b

a = max(6,7)
print(a)

以上实例输出结果：

计算面积函数:

def Area(long,wide):
    return long * wide

a = Area(20,30)
print(a)

以上实例输出结果：

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函数调用

定义一个函数：给了函数一个名称，指定了函数里包含的参数，和代码块结构。
这个函数的基本结构完成以后，你可以通过另一个函数调用执行，也可以直接从 Python 命令提示符执行。
如下实例调用了 printme() 函数：

def Printme(str):
    print(str)
    return
Printme("菊花残，满地伤")
Printme("我想你的地方")

以上实例输出结果：

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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：

• 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。如果在 fun(a) 内部修改 a 的值，则是新生成一个 a 的对象。
• 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

python 中一切都是对象，严格意义我们不能说值传递还是引用传递，我们应该说传不可变对象和传可变对象。

python 传不可变对象实例

通过 id() 函数来查看内存地址变化：

def change(a):
    print(id(a))
    a = 10
    print(id(a))
a = 1
print(id(a))
change(a)

以上实例输出结果为：

可以看见在调用函数前后，形参和实参指向的是同一个对象（对象 id 相同），在函数内部修改形参后，形参指向的是不同的 id。

传可变对象实例

可变对象在函数里修改了参数，那么在调用这个函数的函数里，原始的参数也被改变了。例如：

def change(mylist):
    '''修改传入的列表'''
    mylist.append([1,2,3,4,5])
    print('函数内：',mylist)
    return mylist

mylist = [12,13,14]
mylist_1 = change(mylist)
print('函数外，原',mylist)
print('函数外，新',mylist_1)

传入函数的和在末尾添加新内容的对象用的是同一个引用。故输出结果如下：

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参数

以下是调用函数时可使用的正式参数类型：

• 必需参数
• 关键字参数
• 默认参数
• 不定长参数

必需参数

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 printme() 函数，你必须传入一个参数，不然会出现语法错误：

def Printme(str):
    print(str)
    return

#调用函数，不加参数
Printme()

以上实例输出结果：

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。
使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。

以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名：

def Printme(str):
    print(str)
    return

#调用函数，不加参数
Printme(str = '学习Python')

以上实例输出结果：

以下实例中演示了函数参数的使用不需要使用指定顺序：

def Printinfo(name,age):
    print("姓名：",name)
    print("年龄：",age)
    return 
Printinfo(age=40,name="小白")

以上实例输出结果：

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。以下实例中如果没有传入 age 参数，则使用默认值：

def Printinfo(name,age = 20):
    print("姓名：",name)
    print("年龄：",age)
    return 
Printinfo(age=40,name="小白")
print("-------------------------------------")
Printinfo(name="小红")

以上实例输出结果：

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,*vartuple):
    "打印任何传入的参数"
    print ("输出: ")
    print (arg1)
    print (vartuple)
printinfo( 70, 60, 50 )

以上实例输出结果：

如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。我们也可以不向函数传递未命名的变量。如下实例：

def printinfo(arg1,*vartuple):
    "打印任何传入的参数"
    print ("输出: ")
    print (arg1)
    for var in vartuple:
        print(var)
    return 
printinfo(10)
printinfo(10,20,30)

以上实例输出结果：

还有一种就是参数带两个星号 **基本语法如下：

def functionname([formal_args,] **var_args_dict ):
“函数_文档字符串”
function_suite
return [expression]

加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。

def printinfo(arg1,**vardict):
    "打印任何传入的参数"
    print ("输出: ")
    print (arg1)
    print(vardict)
    return 
printinfo(10)
printinfo(10,a = 10,b = 30)

以上实例输出结果：

声明函数时，参数中星号 * 可以单独出现，例如:

def f(a,b,*,c):
return a+b+c

如果单独出现星号 * 后的参数必须用关键字传入。

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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。

• lambda 只是一个表达式，函数体比 def 简单很多。
• lambda 的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在 lambda 表达式中封装有限的逻辑进去。
• lambda 函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
• 虽然 lambda 函数看起来只能写一行，却不等同于 C 或 C++ 的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。

语法

lambda 函数的语法只包含一个语句，如下：

lambda [arg1 [,arg2,…argn]]:expression

设置参数 a 加上 10:

x = lambda a : a + 10
print(x(5))

以上实例输出结果：

以下实例匿名函数设置两个参数：

y = lambda a,b: a+b
print(y(12,20))

以上实例输出结果：

我们可以将匿名函数封装在一个函数内，这样可以使用同样的代码来创建多个匿名函数。

以下实例将匿名函数封装在 myfunc 函数中，通过传入不同的参数来创建不同的匿名函数：

def myfunt(n):
    return lambda a : a * n

funt1 = myfunt(4)
funt2 = myfunt(5)

print(funt1(13))
print(funt2(13))

以上实例输出结果：

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return语句

eturn [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：

def Sum(a,b):
    sum = a + b
    print("函数内",sum)
    return sum
c = Sum(12,13)
print("函数外：",c)

以上实例输出结果：

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强制位置参数

Python3.8 新增了一个函数形参语法 / 用来指明函数形参必须使用指定位置参数，不能使用关键字参数的形式。

在以下的例子中，形参 a 和 b 必须使用指定位置参数，c 或 d 可以是位置形参或关键字形参，而 e 和 f 要求为关键字形参:

def f(a, b, /, c, d, *, e, f):
print(a, b, c, d, e, f)

以下使用方法是正确的:

f(10, 20, 30, d=40, e=50, f=60)

以下使用方法会发生错误:

f(10, b=20, c=30, d=40, e=50, f=60) # b 不能使用关键字参数的形式
f(10, 20, 30, 40, 50, f=60) # e 必须使用关键字参数的形式