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  • Python3:函数

    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。

    定义一个函数
    你可以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。
    语法
    Python 定义函数使用 def 关键字,一般格式如下:

    def 函数名(参数列表):
    函数体
    默认情况下,参数值和参数名称是按函数声明中定义的顺序匹配起来的。

    实例
    让我们使用函数来输出”Hello World!”:

    def hello() :
    print(“Hello World!”)

    hello()
    Hello World!

    更复杂点的应用,函数中带上参数变量:

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    计算面积函数

    def area(width, height):
    return width * height

    def print_welcome(name):
    print(“Welcome”, name)

    print_welcome(“Runoob”)
    w = 4
    h = 5
    print(“width =”, w, ” height =”, h, ” area =”, area(w, h))
    以上实例输出结果:

    Welcome Runoob
    width = 4 height = 5 area = 20
    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,也可以直接从 Python 命令提示符执行。

    如下实例调用了 printme() 函数:

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    定义函数

    def printme( str ):
    # 打印任何传入的字符串
    print (str)
    return

    调用函数

    printme(“我要调用用户自定义函数!”)
    printme(“再次调用同一函数”)
    以上实例输出结果:

    我要调用用户自定义函数!
    再次调用同一函数
    参数传递
    在 python 中,类型属于对象,变量是没有类型的:

    a=[1,2,3]

    a=”Runoob”
    以上代码中,[1,2,3] 是 List 类型,”Runoob” 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。

    可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象
    在 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。

    python 传不可变对象实例
    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    def ChangeInt( a ):
    a = 10

    b = 2
    ChangeInt(b)
    print( b ) # 结果是 2
    实例中有 int 对象 2,指向它的变量是 b,在传递给 ChangeInt 函数时,按传值的方式复制了变量 b,a 和 b 都指向了同一个 Int 对象,在 a=10 时,则新生成一个 int 值对象 10,并让 a 指向它。

    传可变对象实例
    可变对象在函数里修改了参数,那么在调用这个函数的函数里,原始的参数也被改变了。例如:

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    可写函数说明

    def changeme( mylist ):
    “修改传入的列表”
    mylist.append([1,2,3,4])
    print (“函数内取值: “, mylist)
    return

    调用changeme函数

    mylist = [10,20,30]
    changeme( mylist )
    print (“函数外取值: “, mylist)
    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。故输出结果如下:

    函数内取值: [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
    函数外取值: [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
    参数
    以下是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
    必需参数
    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。

    调用 printme() 函数,你必须传入一个参数,不然会出现语法错误:

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    #可写函数说明
    def printme( str ):
    “打印任何传入的字符串”
    print (str)
    return

    调用 printme 函数,不加参数会报错

    printme()
    以上实例输出结果:

    Traceback (most recent call last):
    File “test.py”, line 10, in
    printme()
    TypeError: printme() missing 1 required positional argument: ‘str’
    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。

    以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名:

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    #可写函数说明
    def printme( str ):
    “打印任何传入的字符串”
    print (str)
    return

    #调用printme函数
    printme( str = “菜鸟教程”)
    以上实例输出结果:

    菜鸟教程
    以下实例中演示了函数参数的使用不需要使用指定顺序:

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    #可写函数说明
    def printinfo( name, age ):
    “打印任何传入的字符串”
    print (“名字: “, name)
    print (“年龄: “, age)
    return

    #调用printinfo函数
    printinfo( age=50, name=”runoob” )
    以上实例输出结果:

    名字: runoob
    年龄: 50
    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。以下实例中如果没有传入 age 参数,则使用默认值:

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    #可写函数说明
    def printinfo( name, age = 35 ):
    “打印任何传入的字符串”
    print (“名字: “, name)
    print (“年龄: “, age)
    return

    #调用printinfo函数
    printinfo( age=50, name=”runoob” )
    print (“————————“)
    printinfo( name=”runoob” )
    以上实例输出结果:

    名字: runoob

    年龄: 50

    名字: runoob
    年龄: 35
    不定长参数
    你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。基本语法如下:

    def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
    “函数_文档字符串”
    function_suite
    return [expression]
    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。

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    可写函数说明

    def printinfo( arg1, *vartuple ):
    “打印任何传入的参数”
    print (“输出: “)
    print (arg1)
    print (vartuple)

    调用printinfo 函数

    printinfo( 70, 60, 50 )
    以上实例输出结果:

    输出:
    70
    (60, 50)
    如果在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。如下实例:
    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    可写函数说明

    def printinfo( arg1, *vartuple ):
    “打印任何传入的参数”
    print (“输出: “)
    print (arg1)
    for var in vartuple:
    print (var)
    return

    调用printinfo 函数

    printinfo( 10 )
    printinfo( 70, 60, 50 )
    以上实例输出结果:

    输出:
    10
    输出:
    70
    60
    50
    还有一种就是参数带两个星号 **基本语法如下:

    def functionname([formal_args,] **var_args_dict ):
    “函数_文档字符串”
    function_suite
    return [expression]
    加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    可写函数说明

    def printinfo( arg1, **vardict ):
    “打印任何传入的参数”
    print (“输出: “)
    print (arg1)
    print (vardict)

    调用printinfo 函数

    printinfo(1, a=2,b=3)
    以上实例输出结果:

    输出:
    1
    {‘a’: 2, ‘b’: 3}
    声明函数时,参数中星号 * 可以单独出现,例如:

    def f(a,b,*,c):
    return a+b+c
    如果单独出现星号 * 后的参数必须用关键字传入。

    def f(a,b,*,c):
    … return a+b+c

    f(1,2,3) # 报错
    Traceback (most recent call last):
    File ““, line 1, in
    TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given
    f(1,2,c=3) # 正常
    6

    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。
    语法
    lambda 函数的语法只包含一个语句,如下:

    lambda [arg1 [,arg2,…..argn]]:expression
    如下实例:

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    可写函数说明

    sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2

    调用sum函数

    print (“相加后的值为 : “, sum( 10, 20 ))
    print (“相加后的值为 : “, sum( 20, 20 ))
    以上实例输出结果:

    相加后的值为 : 30
    相加后的值为 : 40
    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,以下实例演示了 return 语句的用法:

    实例(Python 3.0+)
    #!/usr/bin/python3

    可写函数说明

    def sum( arg1, arg2 ):
    # 返回2个参数的和.”
    total = arg1 + arg2
    print (“函数内 : “, total)
    return total

    调用sum函数

    total = sum( 10, 20 )
    print (“函数外 : “, total)
    以上实例输出结果:

    函数内 : 30
    函数外 : 30
    强制位置参数
    Python3.8 新增了一个函数形参语法 / 用来指明函数形参必须使用指定位置参数,不能使用关键字参数的形式。

    在以下的例子中,形参 a 和 b 必须使用指定位置参数,c 或 d 可以是位置形参或关键字形参,而 e 或 f 要求为关键字形参:
    def f(a, b, /, c, d, *, e, f):
    print(a, b, c, d, e, f)
    以下使用方法是正确的:

    f(10, 20, 30, d=40, e=50, f=60)
    以下使用方法会发生错误:

    f(10, b=20, c=30, d=40, e=50, f=60) # b 不能使用关键字参数的形式
    f(10, 20, 30, 40, 50, f=60) # e 必须使用关键字参数的形式

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