Python 函數(shù)

2022-08-25 15:36 更新

Python函數(shù)

函數(shù)是封裝好的，可重復(fù)使用的，用來實現(xiàn)單一，或相關(guān)聯(lián)功能的代碼段。

函數(shù)能提高程序的模塊性，和代碼的重復(fù)利用率。你已經(jīng)知道 Python 提供了許多內(nèi)建函數(shù)，比如 print()。但你也可以自己創(chuàng)建函數(shù)，這被叫做用戶自定義函數(shù)。

定義一個函數(shù)

你可以定義一個由自己想要功能的函數(shù)，以下是簡單的規(guī)則：

  • 函數(shù)代碼塊以 def 關(guān)鍵詞開頭，后接函數(shù)標(biāo)識符名稱和圓括號 ()。
  • 任何傳入?yún)?shù)和自變量必須放在圓括號中間。圓括號之間可以用于定義參數(shù)。
  • 函數(shù)的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數(shù)說明。
  • 函數(shù)內(nèi)容以冒號起始，并且縮進。
  • Return[expression] 結(jié)束函數(shù)，選擇性地返回一個值給調(diào)用方。不帶表達式的 return 相當(dāng)于返回 None。

語法

def functionname( parameters ):
   "函數(shù)_文檔字符串"
   function_suite
   return [expression]

默認情況下，參數(shù)值和參數(shù)名稱是按函數(shù)聲明中定義的的順序匹配起來的。

實例

以下為一個簡單的 Python 函數(shù)，它將一個字符串作為傳入?yún)?shù)，再打印到標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備上。

def printme( str ):
   "打印傳入的字符串到標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備上"
   print str
   return

函數(shù)調(diào)用

定義一個函數(shù)只給了函數(shù)一個名稱，指定了函數(shù)里包含的參數(shù)，和代碼塊結(jié)構(gòu)。

這個函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)完成以后，你可以通過另一個函數(shù)調(diào)用執(zhí)行，也可以直接從 Python 提示符執(zhí)行。

如下實例調(diào)用了 printme() 函數(shù)：

#coding=utf-8
#!/usr/bin/python

def printme(str):
    "打印任何傳入的字符串"
    print(str)
    return


# Now you can call printme function
printme("我要調(diào)用用戶自定義函數(shù)!")
printme("再次調(diào)用同一函數(shù)")

以上實例輸出結(jié)果：

我要調(diào)用用戶自定義函數(shù)!
再次調(diào)用同一函數(shù)

參數(shù)傳遞

在 Python 中，類型屬于對象，變量是沒有類型的：

a=[1,2,3]
 
a="w3cschool"

以上代碼中，[1,2,3] 是 list 類型，"w3cschool"是 string 類型，而變量 a 是沒有類型，她僅僅是一個對象的引用（一個指針），可以是 list 類型對象，也可以指向 是 string 類型對象。

可更改 (mutable) 與不可更改 (immutable) 對象

在 Python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的對象，而 list, dict 等則是可以修改的對象。

  • 不可變類型：變量賦值 a=5 后再賦值 a=10，這里實際是新生成一個 int 值對象 10，再讓 a 指向它，而 5 被丟棄，不是改變 a 的值，相當(dāng)于新生成了 a。
  • 可變類型：變量賦值 la=[1,2,3,4] 后再賦值 la[2]=5 則是將 list la 的第三個元素值更改，本身 la 沒有動，只是其內(nèi)部的一部分值被修改了。

Python 函數(shù)的參數(shù)傳遞：

  • 不可變類型：類似 c++的值傳遞，如 整數(shù)、字符串、元組。如 fun（a），傳遞的只是 a 的值，沒有影響 a 對象本身。比如在 fun（a）內(nèi)部修改 a 的值，只是修改另一個復(fù)制的對象，不會影響 a 本身。
  • 可變類型：類似 c++的引用傳遞，如 列表，字典。如 fun（la），則是將 la 真正的傳過去，修改后 fun 外部的 la 也會受影響

 Python 中一切都是對象，嚴(yán)格意義我們不能說值傳遞還是引用傳遞，我們應(yīng)該說傳不可變對象和傳可變對象。

Python 傳不可變對象實例

實例（Python 2.0+）

#coding=utf-8
#!/usr/bin/python
def ChangeInt(a):
    a = 10


b = 2
ChangeInt(b)
print(b)  # 結(jié)果是 2

實例中有 int 對象 2，指向它的變量是 b，在傳遞給 ChangeInt 函數(shù)時，按傳值的方式復(fù)制了變量 b，a 和 b 都指向了同一個 int 對象，在 a=10 時，則新生成一個 int 值對象 10，并讓 a 指向它。

按值傳遞參數(shù)和按引用傳遞參數(shù)（傳可變對象實例）

所有參數(shù)（自變量）在 Python 里都是按引用傳遞。如果你在函數(shù)里修改了參數(shù)，那么在調(diào)用這個函數(shù)的函數(shù)里，原始的參數(shù)也被改變了。例如：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可寫函數(shù)說明
def changeme(mylist):
    "修改傳入的列表"
    mylist.append([1, 2, 3, 4])
    print("函數(shù)內(nèi)取值: ", mylist)
    return


# 調(diào)用changeme函數(shù)
mylist = [10, 20, 30]
changeme(mylist)
print("函數(shù)外取值: ", mylist)

傳入函數(shù)的和在末尾添加新內(nèi)容的對象用的是同一個引用。故輸出結(jié)果如下：

函數(shù)內(nèi)取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
函數(shù)外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

參數(shù)

以下是調(diào)用函數(shù)時可使用的正式參數(shù)類型：

  • 必備參數(shù)
  • 命名參數(shù)
  • 缺省參數(shù)
  • 不定長參數(shù)

必備參數(shù)

必備參數(shù)須以正確的順序傳入函數(shù)。調(diào)用時的數(shù)量必須和聲明時的一樣。

調(diào)用 printme() 函數(shù)，你必須傳入一個參數(shù)，不然會出現(xiàn)語法錯誤：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

# 可寫函數(shù)說明
def printme(str):
    "打印任何傳入的字符串"
    print(str)
    return


# 調(diào)用printme函數(shù)
printme()

以上實例輸出結(jié)果：

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 11, in <module>
    printme();
TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)

關(guān)鍵字參數(shù)

關(guān)鍵字參數(shù)和函數(shù)調(diào)用關(guān)系緊密，函數(shù)調(diào)用使用關(guān)鍵字參數(shù)來確定傳入的參數(shù)值。

使用關(guān)鍵字參數(shù)允許函數(shù)調(diào)用時參數(shù)的順序與聲明時不一致，因為 Python 解釋器能夠用參數(shù)名匹配參數(shù)值。

以下實例在函數(shù) printme() 調(diào)用時使用參數(shù)名：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

# 可寫函數(shù)說明
def printme(str):
    "打印任何傳入的字符串"
    print(str)
    return


# 調(diào)用printme函數(shù)
printme(str="My string")

以上實例輸出結(jié)果：

My string

下例能將關(guān)鍵字參數(shù)順序不重要展示得更清楚：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

# 可寫函數(shù)說明
def printinfo(name, age):
    "打印任何傳入的字符串"
    print("Name: ", name)
    print("Age ", age)
    return


# 調(diào)用printinfo函數(shù)
printinfo(age=50, name="miki")

以上實例輸出結(jié)果：

Name:  miki

Age  50

命名參數(shù)

命名參數(shù)和函數(shù)調(diào)用關(guān)系緊密，調(diào)用方用參數(shù)的命名確定傳入的參數(shù)值。你可以跳過不傳的參數(shù)或者亂序傳參，因為 Python 解釋器能夠用參數(shù)名匹配參數(shù)值。用命名參數(shù)調(diào)用 printme() 函數(shù)：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

def printme(str):
    "打印任何傳入的字符串"
    print(str)
    return


# 調(diào)用printme函數(shù)
printme(str="My string")

以上實例輸出結(jié)果：

My string

下例能將命名參數(shù)順序不重要展示得更清楚：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

# 可寫函數(shù)說明
def printinfo(name, age):
    "打印任何傳入的字符串"
    print("Name: ", name)
    print("Age ", age)
    return


# 調(diào)用printinfo函數(shù)
printinfo(age=50, name="miki")

以上實例輸出結(jié)果：

Name:  miki
Age  50

缺省參數(shù)

調(diào)用函數(shù)時，缺省參數(shù)的值如果沒有傳入，則被認為是默認值。下例會打印默認的 age，如果 age 沒有被傳入：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

# 可寫函數(shù)說明
def printinfo(name, age=35):
    "打印任何傳入的字符串"
    print("Name: ", name)
    print("Age ", age)
    return


# 調(diào)用printinfo函數(shù)
printinfo(age=50, name="miki")
printinfo(name="miki")

以上實例輸出結(jié)果：

Name:  miki
Age  50
Name:  miki
Age  35

不定長參數(shù)

你可能需要一個函數(shù)能處理比當(dāng)初聲明時更多的參數(shù)。這些參數(shù)叫做不定長參數(shù)，和上述 2 種參數(shù)不同，聲明時不會命名?；菊Z法如下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
   "函數(shù)_文檔字符串"
   function_suite
   return [expression]

加了星號（*）的變量名會存放所有未命名的變量參數(shù)。選擇不多傳參數(shù)也可。如下實例：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

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


# 調(diào)用printinfo 函數(shù)
printinfo(10)
printinfo(70, 60, 50)

以上實例輸出結(jié)果：

輸出:
10
輸出:
70
60
50

匿名函數(shù)

python 使用 lambda 來創(chuàng)建匿名函數(shù)。

  • lambda 只是一個表達式，函數(shù)體比 def 簡單很多。
  • lambda 的主體是一個表達式，而不是一個代碼塊。僅僅能在 lambda 表達式中封裝有限的邏輯進去。
  • lambda 函數(shù)擁有自己的命名空間，且不能訪問自有參數(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)時不占用棧內(nèi)存從而增加運行效率。

語法

lambda 函數(shù)的語法只包含一個語句，如下：

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

如下實例：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

#可寫函數(shù)說明
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2;
 
#調(diào)用sum函數(shù)
print ("Value of total : ", sum( 10, 20 ))
print ("Value of total : ", sum( 20, 20 ))

以上實例輸出結(jié)果：

Value of total :  30
Value of total :  40

return 語句

return 語句[表達式]退出函數(shù)，選擇性地向調(diào)用方返回一個表達式。不帶參數(shù)值的 return 語句返回 None。之前的例子都沒有示范如何返回數(shù)值，下例便告訴你怎么做：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

# 可寫函數(shù)說明
def sum(arg1, arg2):
    # 返回2個參數(shù)的和."
    total = arg1 + arg2
    print("Inside the function : ", total)
    return total


# 調(diào)用sum函數(shù)
total = sum(10, 20)
print("Outside the function : ", total)

以上實例輸出結(jié)果：

Inside the function :  30
Outside the function :  30

變量作用域

一個程序的所有的變量并不是在哪個位置都可以訪問的。訪問權(quán)限決定于這個變量是在哪里賦值的。

變量的作用域決定了在哪一部分程序你可以訪問哪個特定的變量名稱。兩種最基本的變量作用域如下：

  • 全局變量
  • 局部變量

變量和局部變量

定義在函數(shù)內(nèi)部的變量擁有一個局部作用域，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，而全局變量可以在整個程序范圍內(nèi)訪問。調(diào)用函數(shù)時，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。如下實例：

# coding=utf-8
#!/usr/bin/python

total = 0  # This is global variable.
# 可寫函數(shù)說明


def sum(arg1, arg2):
    # 返回2個參數(shù)的和."
    total = arg1 + arg2  # total在這里是局部變量.
    print("Inside the function local total : ", total)
    return total


# 調(diào)用sum函數(shù)
sum(10, 20)
print("Outside the function global total : ", total)

以上實例輸出結(jié)果：

Inside the function local total :  30
Outside the function global total :  0


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