Python入门（下）--函数

原创于 2021-10-05 10:26:55 发布 · 186 阅读

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本文详细介绍了Python中的函数定义、调用、文档、参数类型（位置参数、默认参数、可变参数、关键字参数、命名关键字参数）、返回值、变量作用域（包括内嵌函数和闭包）以及递归。此外，还讨论了Lambda表达式的使用，包括其定义和常见应用。通过对这些概念的深入理解，读者将能更好地掌握Python函数的使用技巧。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、定义

return[表达式]结束函数，不带表达式的return相当于返回None.

def functionname(para):
    "函数文档字符串"
    functionsuite
    return[expression]

二、函数的调用

def printme(str):
    print(str)

temp=printme('hello')    #hello
print(temp)    #None

三、函数文档

四、函数参数

1.位置参数

arg1-位置参数，在调用函数（call function）时位置固定。

def functionname(arg1):
    "函数文档字符串"
    functionsuite
    return[expression]

2.默认参数

arg2=v-默认参数=默认值，调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。

默认参数一定要放在位置参数后面

def functionname(arg1,arg=v):
    "函数文档字符串"
    functionsuite
    return[expression]

def printinfo(name, age=8):
    print('Name:{0},Age:{1}'.format(name, age))


printinfo('小马')  # Name:小马,Age:8
printinfo('小马', 10)  # Name:小马,Age:10

Python 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。

def printinfo(name, age):
    print('Name:{0},Age:{1}'.format(name, age))


printinfo(age=8, name='小马')  # Name:小马,Age:8

3.可变参数

*arg3-可变参数：传入的参数是可变的，可以是任意个，自动组装成元组。

加了*的变量名存放所有未命名的变量参数

def printinfo(arg1, *args):
    print(arg1)
    for var in args:
        print(var)


printinfo(10)  # 10
printinfo(70, 60, 50)
# 70
# 60
# 50

4.关键字参数

**kw-关键字参数：任意个，自动组装成字典。

def printinfo(arg1, *args, **kwargs):
    print(arg1)
    print(args)
    print(kwargs)


printinfo(70, 60, 50)
# 70
# (60, 50)
# {}
printinfo(70, 60, 50, a=1, b=2)
# 70
# (60, 50)
# {'a': 1, 'b': 2}

5.命名关键字参数

*, nkw-命名关键字参数，注意不能缺少参数名。

def printinfo(arg1, *, nkw, **kwargs):
    print(arg1)
    print(nkw)
    print(kwargs)


printinfo(70, nkw=10, a=1, b=2)
# 70
# 10
# {'a': 1, 'b': 2}

printinfo(70, 10, a=1, b=2)
# TypeError: printinfo() takes 1 positional argument but 2 were given

6.参数组合

在 Python 中定义函数，可以用位置参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数，这 5 种参数中的 4 个都可以一起使用，但是注意，参数定义的顺序必须是：

位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数。

位置参数、默认参数、命名关键字参数和关键字参数。

五、函数的返回值

def add(a, b):
    return a + b


print(add(1, 2))  # 3
print(add([1, 2, 3], [4, 5, 6]))  # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

def back():
    return [1, '小马的程序人生', 3.14]


print(back())  # [1, '小马的程序人生', 3.14]

def back():
    return 1, '小马的程序人生', 3.14


print(back())  # (1, '小马的程序人生', 3.14)

def printme(str):
    print(str)

temp = printme('hello') # hello
print(temp) # None
print(type(temp))  # <class 'NoneType'>

六、变量作用域

Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。
定义在函数内部的变量拥有局部作用域，该变量称为局部变量。
定义在函数外部的变量拥有全局作用域，该变量称为全局变量。
局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。

当内部作用域想修改外部作用域的变量时，要用global和nonlocal关键字

num = 1


def fun1():
    global num  # 需要使用 global 关键字声明
    print(num)  # 1
    num = 123
    print(num)  # 123


fun1()
print(num)  # 123

内嵌函数

def outer():
    print('outer函数在这被调用')

    def inner():
        print('inner函数在这被调用')

    inner()  # 该函数只能在outer函数内部被调用


outer()
# outer函数在这被调用
# inner函数在这被调用

闭包：一种特殊的内嵌函数

一个内部函数里对外层非全局作用域的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包
通过闭包可以访问外层非全局作用域的变量，这个作用域称为 闭包作用域。

def funX(x):
    def funY(y):
        return x * y

    return funY


i = funX(8)
print(type(i))  # <class 'function'>
print(i(5))  # 40

闭包的返回值通常是函数

def make_counter(init):
    counter = [init]

    def inc(): counter[0] += 1

    def dec(): counter[0] -= 1

    def get(): return counter[0]

    def reset(): counter[0] = init

    return inc, dec, get, reset


inc, dec, get, reset = make_counter(0)
inc()
inc()
inc()
print(get())  # 3
dec()
print(get())  # 2
reset()
print(get())  # 0

如果要修改闭包作用域中的变量则需要 nonlocal关键字

def outer():
    num = 10

    def inner():
        nonlocal num  # nonlocal关键字声明
        num = 100
        print(num)

    inner()
    print(num)


outer()

# 100
# 100

递归

一个函数在内部调用自身，这个函数就是递归函数。

构造斐波那契数列

# 利用循环
i = 0
j = 1
lst = list([i, j])
for k in range(2, 11):
    k = i + j
    lst.append(k)
    i = j
    j = k
print(lst)  
# [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]

# 利用递归
def recur_fibo(n):
    if n <= 1:
        return n
    return recur_fibo(n - 1) + recur_fibo(n - 2)


lst = list()
for k in range(11):
    lst.append(recur_fibo(k))
print(lst)  
# [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]

七、Lambda表达式

1.定义

使用lambde关键词创建匿名函数，没有函数名。没有 return 语句，表达式本身结果就是返回值。

lambda argument_list: expression

argument_list-函数参数，它们可以是位置参数、默认参数、关键字参数，和正规函数里的参数类型一样。

expression-表达式

lbd_sqr = lambda x: x ** 2
print(lbd_sqr)
# <function <lambda> at 0x000000BABB6AC1E0>

y = [lbd_sqr(x) for x in range(10)]
print(y)
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

2.应用

常应用于函数式编程的高阶函数 (high-order function)中，主要有两种形式：

参数是函数 (filter, map)
返回值是函数 (closure)

(function, iterable)过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回一个迭代器对象，若要转换为列表，可以用list()转换。

odd = lambda x: x % 2 == 1
templist = filter(odd, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
print(list(templist))  # [1, 3, 5, 7, 9]

map(function, *iterables)根据提供的函数对指定序列做映射。

m1 = map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4, 5])
print(list(m1))  
# [1, 4, 9, 16, 25]

m2 = map(lambda x, y: x + y, [1, 3, 5, 7, 9], [2, 4, 6, 8, 10])
print(list(m2))  
# [3, 7, 11, 15, 19]

除了 Python 这些内置函数，我们也可以自己定义高阶函数。

def apply_to_list(fun, some_list):
    return fun(some_list)

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
print(apply_to_list(sum, lst))
# 15

print(apply_to_list(len, lst))
# 5

print(apply_to_list(lambda x: sum(x) / len(x), lst))
# 3.0