Python3入门（七）函数

2023-11-06 11:45:10

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

一、定义一个函数

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
格式如下：

def 函数名（参数列表）:
    函数体

实例：

def hello():
    print("hello def")

hello()

def hello2(val):
    print(val)


hello2("你好")

输出：

hello def
你好

二、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

def test(n):
    print(n)
    return

test(1)

输出：

三、参数传递

类型属于对象，变量是没有类型的

a = [1,2,3]
b = "python"

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，"python" 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

四、可更改与不可更改对象

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

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

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

传不可变类型参数

def test(n):
    n = 10 

a = 2
test(a)
print(a)

输出：2
int 对象 2，指向它的变量是 a，在传递给 test 函数时，按传值的方式复制了变量 n，n 和 b 都指向了同一个 Int 对象，在 n=10 时，则新生成一个 int 值对象 10，并让 n 指向它

传可变类型

def test(myList):
    myList.append([3, 4])
    return


a = [1, 2]
test(a)
print(a)

输出：[1, 2, [3, 4]]
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

五、参数

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

1、必须参数

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

def hello2(val):
    print(val)

# 调用方法，不加参数会报错
hello2("你好")

2、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

def hello2(val):
    print(val)


hello2(val="你好")

3、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

def hello2(val="hello"):
    print(val)

# 没有传参数的话，会给val赋值hello
hello2()

4、不定长参数

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

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，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

def hello2(val, *vals):
    print(val)
    print(vals)


hello2(1, 2, 3, 4)

输出：

1
(2, 3, 4)

参数有两个*号的，会以字典形式输出

def hello2(val, **vals):
    print(val)
    print(vals)


hello2(1, a=2, b=3)

输出：

1
{'a': 2, 'b': 3}

六、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

1、语法

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

n = lambda param1, param2: param1 + param2

print(n(1, 2))

输出：3

七、return语句

return [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

def hello2(val1, val2):
    return val1+val2


print(hello2(1, 2))

输出：3

八、变量作用域

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。变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python的作用域一共有4种，分别是:

L（local）：局部作用域
E（Enclosing）：闭包函数外的函数中
G（global）：全局作用域
B（built-in）：内置作用域（内置函数所在的模块范围）

以 L –> E –> G –>B 的规则查找，即：在局部找不到，便会去局部外的局部找（例如闭包），再找不到就会去全局找，再者去内置中找

a = 0  # 全局作用域
def test():
   b = 1  # 闭包函数外的函数中
    def inner():
       c = 2  # 局部作用域

内置作用域是通过一个名为 builtin 的标准模块来实现的，但是这个变量名自身并没有放入内置作用域内，所以必须导入这个文件才能够使用
在Python3.0中，可以使用以下的代码来查看到底预定义了哪些变量:

import builtins
dir(builtins)

Python 中只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域，其它的代码块（如 if/elif/else/、try/except、for/while等）是不会引入新的作用域的，也就是说这些语句内定义的变量，外部也可以访问

if 1 == 1:
    e = "对了"
# 输出：对了    
print(e)

如果定义在函数中就会报错了，因为他是个局部变量，外部不能访问

1、全局变量和局部变量

定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。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。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中

a = 20
def test2(arg1, arg2):
    return arg1 + arg2


print(test2(5, 10))
print(a)

输出：

15
20

2、global 和 nonlocal关键字

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

x = 10
def func():
    # 使用 global 关键字声明``x``为全局变量
    global x
    print(x)
    x = 20
    print(x)

func()
print(x)

输出；

10
20
20

如果要修改嵌套作用域（enclosing 作用域，外层非全局作用域）中的变量则需要 nonlocal 关键字

def func1():
    n = 10
    def func2():
        nonlocal n
        n = 100
        print(n)
    func2()
    print(n)
func1()

输出：

100
100

好了本章到此就结束了，如果发现有误，可以在下方评论留言哦，也希望你们可以关注我哦

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