Python学习（16）之函数、形参与实参、函数的返回值、局部变量及全局变量

一、函数的定义

• 函数是组织好的，可以重复使用的，用来实现单一或者相关联功能的代码段,其实函数就是可以 实现某一功能的代码块，下次使用的时候直接调用就可以了
• 函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率
• python提供了很多内建函数，比如print()，但用户也可以自己创建函数，被叫做 自定义函数

1、定义一个函数

• 定义一个函数的简单的规则：
  在python中，定义一个函数要使用def语句，依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号：，然后在缩进块中编写函数体，函数的返回值用return语句返回，不带表达式的return相当于返回None
• 如果不主动调用函数的话，函数使不会执行的。

2、参数传递

在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的，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。

2.1 可更改对象和不可更改对象

在 python 中，数字、字符串、元组是不可更改的对象，而 列表、字典、集合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

# 可写函数说明
def changeme( mylist ):
   "修改传入的列表"
   mylist.append([1,2,3,4])
   print ("函数内取值: ", mylist)
   return
 
# 调用changeme函数
mylist = [10,20,30]
changeme( mylist )
print ("函数外取值: ", mylist)

函数内取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
函数外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

二、参数

参数是用户向函数传递信息的媒介或者说形式；参数分为：形参，实参

1、形参

函数声明给出的括号内的 （目的：形参只是一个形式，让Python知道这个函数需要这要的参数，没有实际意义）.

• 形参就是形式上的参数，可以理解为数学的X，没有实际的值，通过别人赋值后才有意义。相当于变量。这里的‘a’就是形参。

2、实参

函数调用括号内出现的（具有特定意义的值，有实际值，实际含义）

• 传入实参时，一定要加上引号，否则会报错。这里的tom、lily就是实参。
• 实参又分为位置实参、关键字实参、

2.1 位置实参

调用函数时，必须将函数调用中的每个实参都关联到函数定义中的一个形参。关联方式是基于实参的顺序，这被称作位置实参.

• 实参和形参的个数必须保持一致，最好按位置传参。
• 如果位置不对应就要指定说明。

2.2 关键字实参

在调用函数过程中将形参与实参绑定在一起，这样不论位置怎样都能得到我们想要的结果

2.3 默认实参

• 形参和实参可以不一致，如果不想使用默认的参数，在调用函数的时候可以指定
  
  

2.4 可变参数（不定长参数）

• 可变参数允许传入0个或者任意个参数，这些可变参数在函数调用时候，自动组装为一个元组（tuple）

2.5 加* 和 ** 的参数

• 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。声明函数时，参数中星号 * 可以单独出现，星号 * 后的参数必须用关键字传入。
• 加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。

一个星号


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：

星号*单独出现，星号 * 后的参数必须用关键字传入：

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

print(f(1,b=2))

__________

2

两个星号

三、函数的返回值return

• 返回值：函数运算的结果，还需要进一步操作，给函数一个返回值
• print和return的区别：print仅仅是打印在控制台,而ruturn则是将return后面的部分作为返回值,也就是函数的输出.
• return的作用：用来返回函数执行的结果，如果函数没有返回值，默认返回None，类型也是NoneType
• 一旦遇到return 函数执行结束，后面的代码不会执行
• 多个返回值的时候，python会帮我们封装成一个元组类型

四、Python3.8强制位置参数

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

def f(a, b, /, c, d, *, e, f):
	# 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 或 f 要求为关键字形参
    print(a, b, c, d, e, f)
    
#正确的
f(10, 20, 30, d=40, e=50, f=60)

#错误的
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

五、匿名函数

使用 lambda 来创建匿名函数，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。换句话说，lambda 函数的定义体中不能赋值，也不能使用 while 和 try等 Python 语句。
• 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，目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。

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

六、局部变量和全局变量的作用域

• 局部变量：在函数内部定义的变量，只有在函数内部起作用，函数执行结束，变量会自动删除，只在本函数范围内有效
• 全局变量：在函数外定义的变量，即从定义变量的为只到本源文件结束都有效 可以被程序所有对象或函数引用
• 当有外部变量时，main函数中的同名变量就是全局变量，如果没有外部变量，main函数里的变量依然是局部变量，也可以在函数内部声明变量为全局变量。

1、 全局变量

• 此时函数内部定义的a是全局变量，所有的输出均为全局变量的信息

如果使用的是赋值语句，在函数内部相当于新建了一个变量，并且重新给了指向，当我们想让函数内部变量就是外部的那个全局变量，在赋值操作的时候，可以通过global关键字表示我在函数里的内部变量就是外面那个全局变量。

2、局部变量

五、练习

def Foo(x):
    if (x==1):
        return 1
    else:
        return x+Foo(x-1)

print(Foo(4))

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