Python學(xué)習(xí)—函數(shù)

函數(shù)

函數(shù)是組織好的，可重復(fù)使用的，用來(lái)實(shí)現(xiàn)單一，或相關(guān)聯(lián)功能的代碼段。

函數(shù)能提高應(yīng)用的模塊性，和代碼的重復(fù)利用率。

1.定義函數(shù)

Python 定義函數(shù)使用 def 關(guān)鍵字，一般格式如下：

def 函數(shù)名（參數(shù)列表）:
    函數(shù)體

簡(jiǎn)單的說(shuō)明：

• 函數(shù)代碼塊以 def 關(guān)鍵詞開頭，后接函數(shù)標(biāo)識(shí)符名稱和圓括號(hào) ()。
• 任何傳入?yún)?shù)和自變量必須放在圓括號(hào)中間，圓括號(hào)之間可以用于定義參數(shù)。
• 函數(shù)的第一行語(yǔ)句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數(shù)說(shuō)明。
• 函數(shù)內(nèi)容以冒號(hào)起始，并且縮進(jìn)。
• return [表達(dá)式] 結(jié)束函數(shù)，選擇性地返回一個(gè)值給調(diào)用方。如果不寫retuen表示沒有任何返回。
  返回多個(gè)值：
  可以用return來(lái)返回多個(gè)值，這些值在返回的時(shí)候會(huì)自動(dòng)包裝成一個(gè)元組。在調(diào)用函數(shù)時(shí)也可以直接用多個(gè)變量來(lái)接收這些返回值。
  函數(shù)調(diào)用：
  定義一個(gè)函數(shù)：給了函數(shù)一個(gè)名稱，指定了函數(shù)里包含的參數(shù)，和代碼塊結(jié)構(gòu)。
  這個(gè)函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)完成以后，你可以通過(guò)另一個(gè)函數(shù)調(diào)用執(zhí)行，也可以直接從 Python 命令提示符執(zhí)行。

舉栗子：

# 計(jì)算面積函數(shù)
def area(width, height):
    return width * height

def print_welcome(name):
    print("Welcome", name)

print_welcome("KKKK")
w = 4
h = 5
print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))

運(yùn)行：

2.函數(shù)參數(shù)

1.位置參數(shù)

寫一個(gè)計(jì)算x2的函數(shù)：

def power(x):
    return x * x

對(duì)于power(x)函數(shù)，參數(shù)x就是一個(gè)位置參數(shù)。當(dāng)我們調(diào)用power函數(shù)時(shí)，必須傳入有且僅有的一個(gè)參數(shù)x

def power(x, n):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s

把上面的函數(shù)修改成一個(gè)計(jì)算n次方的函數(shù)，修改后的power(x, n)函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)：x和n，這兩個(gè)參數(shù)都是位置參數(shù)，調(diào)用函數(shù)時(shí)，傳入的兩個(gè)值按照位置順序依次賦給參數(shù)x和n。

2.默認(rèn)參數(shù)

格式：參數(shù)名=默認(rèn)值
調(diào)用函數(shù)時(shí)，我們不想輸入那么多參數(shù)，這時(shí)我們?cè)俣x函數(shù)時(shí)設(shè)定默認(rèn)參數(shù)。
如果沒有傳遞參數(shù)給默認(rèn)參數(shù)，則會(huì)使用默認(rèn)參數(shù)的默認(rèn)值。

def power(x, n=2):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s

這樣，當(dāng)我們調(diào)用power(5)時(shí)，相當(dāng)于調(diào)用power(5, 2)，調(diào)用power(5,4)時(shí)，因?yàn)榻o默認(rèn)參數(shù)傳入了值，因此默認(rèn)值2不會(huì)生效。這就是默認(rèn)參數(shù)的作用了

3.可變參數(shù)

格式：*參數(shù)名字
顧名思義，可變參數(shù)就是傳入的參數(shù)個(gè)數(shù)是可變的，可以是1個(gè)、2個(gè)到任意個(gè)，還可以是0個(gè)。
在函數(shù)內(nèi)部，接收到的是一個(gè)元組，也就是說(shuō)，通過(guò)可變參數(shù)傳入的多個(gè)值是以元組存放的。
舉栗子：

def printinfo( arg1, *vartuple ):
   "打印任何傳入的參數(shù)"
   print ("輸出: ")
   print (arg1)
   print (vartuple)

# 調(diào)用printinfo 函數(shù)
printinfo( 70, 60, 50 )

運(yùn)行：

如果已經(jīng)有一個(gè)list或者tuple，要調(diào)用一個(gè)可變參數(shù)可以在list或者tuple變量名字前加一個(gè)*
舉栗子：

def printinfo(arg1, *vartuple):
    "打印任何傳入的參數(shù)"
    print("輸出: ")
    print(arg1)
    print(vartuple)

tuple = (60,50,40)
# 調(diào)用printinfo 函數(shù)
printinfo(70,*tuple)

運(yùn)行：

4.關(guān)鍵字參數(shù)

格式：**參數(shù)名字
可變參數(shù)允許你傳入0個(gè)或任意個(gè)參數(shù)，這些可變參數(shù)在函數(shù)調(diào)用時(shí)自動(dòng)組裝為一個(gè)tuple。而關(guān)鍵字參數(shù)允許你傳入0個(gè)或任意個(gè)含參數(shù)名的參數(shù)，這些關(guān)鍵字參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部自動(dòng)組裝為一個(gè)dict。

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

person('ttt',22)

函數(shù)person除了必選的參數(shù)name和age外，還有關(guān)鍵字參數(shù)kw。在調(diào)用該函數(shù)時(shí)，可以只傳入必選參數(shù)：

也可以傳入任意個(gè)數(shù)的關(guān)鍵字參數(shù)：

和可變參數(shù)類似，也可以將已經(jīng)存在的dict通過(guò)關(guān)鍵字參數(shù)將鍵值對(duì)傳進(jìn)函數(shù)，方法是在調(diào)用時(shí)在字典變量名字前面加兩個(gè)*

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

dict1 = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
person('ttt',22,**dict1)

運(yùn)行：

關(guān)鍵字參數(shù)作用：
擴(kuò)展函數(shù)的功能。比如，在person函數(shù)里，我們保證能接收到name和age這兩個(gè)參數(shù)，但是，如果調(diào)用者愿意提供更多的參數(shù)，我們也能收到。試想你正在做一個(gè)用戶注冊(cè)的功能，除了用戶名和年齡是必填項(xiàng)外，其他都是可選項(xiàng)，利用關(guān)鍵字參數(shù)來(lái)定義這個(gè)函數(shù)就能滿足注冊(cè)的需求。

命名關(guān)鍵字參數(shù)
對(duì)于關(guān)鍵字參數(shù)，函數(shù)的調(diào)用者可以傳入任意不受限制的關(guān)鍵字參數(shù)。至于到底傳入了哪些，就需要在函數(shù)內(nèi)部通過(guò)kw檢查。
仍以person()函數(shù)為例，我們希望檢查是否有city和job參數(shù)：

def person(name, age, **kw):
    if 'city' in kw:
        # 有city參數(shù)
        pass
    if 'job' in kw:
        # 有job參數(shù)
        pass
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

但是調(diào)用者仍可以傳入不受限制的關(guān)鍵字參數(shù)：

person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)

如果要限制關(guān)鍵字參數(shù)的名字，就可以用命名關(guān)鍵字參數(shù)，例如，只接收city和job作為關(guān)鍵字參數(shù)。這種方式定義的函數(shù)如下：

def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)

和關(guān)鍵字參數(shù)*kw不同，命名關(guān)鍵字參數(shù)需要一個(gè)特殊分隔符，*后面的參數(shù)被視為命名關(guān)鍵字參數(shù)。
調(diào)用方式如下：

 person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')

如果函數(shù)定義中已經(jīng)有了一個(gè)可變參數(shù)，后面跟著的命名關(guān)鍵字參數(shù)就不再需要一個(gè)特殊分隔符*了：

def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, args, city, job)

命名關(guān)鍵字參數(shù)必須傳入?yún)?shù)名，這和位置參數(shù)不同。如果沒有傳入?yún)?shù)名，調(diào)用將報(bào)錯(cuò)。

命名關(guān)鍵字參數(shù)可以有缺省值，從而簡(jiǎn)化調(diào)用：

def person(name, age, *, city='Beijing', job):
    print(name, age, city, job)

由于命名關(guān)鍵字參數(shù)city具有默認(rèn)值，調(diào)用時(shí)，可不傳入city參數(shù)：

person('Jack', 24, job='Engineer')

使用命名關(guān)鍵字參數(shù)時(shí)，要特別注意，如果沒有可變參數(shù)，就必須加一個(gè)作為特殊分隔符。如果缺少，Python解釋器將無(wú)法識(shí)別位置參數(shù)和命名關(guān)鍵字參數(shù)：

def person(name, age, city, job):
    # 缺少 *，city和job被視為位置參數(shù)
    pass

3.組合參數(shù)

在Python中定義函數(shù)，可以用位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)（命名關(guān)鍵字參數(shù)），這些參數(shù)都可以組合使用。但是，參數(shù)定義的順序必須是：位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)（命名關(guān)鍵字參數(shù)）。

def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)

def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)

f1(1, 2)
f1(1, 2, c=3)
f1(1, 2, 3, 'a', 'b')
f1(1, 2, 3, 'a', 'b', x=99)
f2(1, 2, d=99, ext=None)

運(yùn)行：

4.匿名函數(shù)

python 使用 lambda 來(lái)創(chuàng)建匿名函數(shù)。
所謂匿名，意即不再使用 def 語(yǔ)句這樣標(biāo)準(zhǔn)的形式定義一個(gè)函數(shù)。

• lambda 只是一個(gè)表達(dá)式，函數(shù)體比 def 簡(jiǎn)單很多。
• lambda的主體是一個(gè)表達(dá)式，而不是一個(gè)代碼塊。僅僅能在lambda表達(dá)式中封裝有限的邏輯進(jìn)去。
• lambda 函數(shù)擁有自己的命名空間，且不能訪問(wèn)自己參數(shù)列表之外或全局命名空間里的參數(shù)。
• 雖然lambda函數(shù)看起來(lái)只能寫一行，卻不等同于C或C++的內(nèi)聯(lián)函數(shù)，后者的目的是調(diào)用小函數(shù)時(shí)不占用棧內(nèi)存從而增加運(yùn)行效率。
  語(yǔ)法
  lambda 函數(shù)的語(yǔ)法只包含一個(gè)語(yǔ)句，如下：

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

  舉個(gè)例子：

  # 可寫函數(shù)說(shuō)明
  sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
  # 調(diào)用sum函數(shù)
  print ("相加后的值為 : ", sum( 10, 20 ))
  print ("相加后的值為 : ", sum( 20, 20 ))

  運(yùn)行：

  相加后的值為 :  30
  相加后的值為 :  40

5.全局變量和局部變量

定義在函數(shù)內(nèi)部的變量擁有一個(gè)局部作用域，定義在函數(shù)外的擁有全局作用域。
局部變量只能在其被聲明的函數(shù)內(nèi)部訪問(wèn)，而全局變量可以在整個(gè)程序范圍內(nèi)訪問(wèn)。調(diào)用函數(shù)時(shí)，所有在函數(shù)內(nèi)聲明的變量名稱都將被加入到作用域中。如下實(shí)例：

total = 0 # 這是一個(gè)全局變量
# 可寫函數(shù)說(shuō)明
def sum( arg1, arg2 ):
    #返回2個(gè)參數(shù)的和."
    total = arg1 + arg2 # total在這里是局部變量.
    print ("函數(shù)內(nèi)是局部變量 : ", total)
    return total

#調(diào)用sum函數(shù)
sum( 10, 20 )
print ("函數(shù)外是全局變量 : ", total)

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

函數(shù)內(nèi)是局部變量 :  30
函數(shù)外是全局變量 :  0

global 關(guān)鍵字
將變量聲明為全局變量。
小栗子：

num = 1
def fun1():
    num = 123
    print(num)
fun1()
print(num)

實(shí)例輸出結(jié)果：

123
1

以下實(shí)例修改全局變量 num：

num = 1
def fun1():
    global num  #使用 global 關(guān)鍵字聲明 num 為全局變量
    print(num)  #現(xiàn)在num已經(jīng)是全局變量了
    num = 123   #改變?nèi)肿兞縩um的值
    print(num)
fun1()
print(num)

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

1
123
123