函数的学习

Python函数基础概念

函数是一段可重复使用的代码块，用于执行特定任务。通过def关键字定义，包含函数名、参数和函数体。

示例：定义简单函数

def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"
print(greet("Alice"))  # 输出：Hello, Alice!

函数参数类型

1. 位置参数：按顺序传递值。

   def add(a, b):
       return a + b
   print(add(2, 3))  # 输出：5
   

2. 默认参数：参数有默认值，调用时可省略。

   def power(x, n=2):
       return x ** n
   print(power(3))    # 输出：9（使用默认n=2）
   

3. 可变参数：

   • *args：接收任意数量的位置参数（元组形式）。
   • **kwargs：接收任意数量的关键字参数（字典形式）。

   def show_args(*args, **kwargs):
       print("位置参数:", args)
       print("关键字参数:", kwargs)
   show_args(1, 2, name="Alice")  
   

返回值与作用域

• 使用return返回结果，未指定时返回None。
• 变量作用域分局部变量（函数内）和全局变量（函数外），使用global声明全局变量。

示例：作用域演示

x = 10  # 全局变量
def update_x():
    global x
    x = 20
update_x()
print(x)  # 输出：20

匿名函数（Lambda）

用于简单操作，语法为lambda 参数: 表达式。

square = lambda x: x ** 2
print(square(4))  # 输出：16

高阶函数

函数可作为参数或返回值。常见内置高阶函数：

• map(func, iterable)：对可迭代对象应用函数。
• filter(func, iterable)：过滤满足条件的元素。
• reduce(func, iterable)（需导入functools）：累积计算。

示例：使用map

nums = [1, 2, 3]
squared = list(map(lambda x: x**2, nums))
print(squared)  # 输出：[1, 4, 9]

装饰器

用于扩展函数功能，语法为@decorator。

示例：计时装饰器

import time
def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f"耗时：{end - start:.2f}秒")
        return result
    return wrapper

@timer
def slow_function():
    time.sleep(2)
slow_function()  # 输出执行时间

文档字符串（Docstring）

描述函数用途，通过__doc__访问。

def add(a, b):
    """返回两个数的和。"""
    return a + b
print(add.__doc__)  # 输出：返回两个数的和。

通过以上方法，可以系统掌握Python函数的核心用法，从基础到进阶逐步深入。