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Python函数
|Python
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Python函数

[TOC]

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

  • 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

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def 函数名(参数列表):
	函数体

实例

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#!/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("hibiscidai")
w = 4
h = 5
print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))
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Welcome hibiscidai
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。

参数传递

类型属于对象，变量没有类型

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a = [1,2,3]

a = "Hibiscidai"

可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

在python中，string，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传不可变对象实例

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#!/usr/bin/pyhon3

def ChangeInt(a):
	a = 10

b = 2
ChangeInt(n)
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。

python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。

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#!/usr/bin/python

# 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)
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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。

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#!/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()
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Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 10, in <module>
    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：

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#!/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 = "hibiscidai")
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hibiscidai
  • 函数参数的使用不需要使用指定顺序
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#!/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=18, name="hibiscidai" )
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名字: hibiscidai
年龄: 18

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：

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#!/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=18, name="hibiscidai" )
print ("------------------------")
printinfo( name="hibiscidai" )
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名字:  hibiscidai
年龄:  18
------------------------
名字:  hibiscidai
年龄:  35

不定长参数

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：

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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。

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#!/usr/bin/python3

# 可写函数署名
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)
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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。
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#!/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 )
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输出:
10
输出:
70
60
50
  • 参数带两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。
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#!/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)
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输出: 
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{'a': 2, 'b': 3}
  • 声明函数时，参数中星号* 单独出现，如果单独出现星号 * 后的参数必须用关键字传入。
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def f(a,b,*,c):
    return a+b+c
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>>> def f(a,b,*,c):
...     return a+b+c
... 
>>> f(1,2,3)   # 报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given

>>> f(1,2,c=3) # 正常
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>>>

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。

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

实例：

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#!/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 ))
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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：

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#!/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)
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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: 

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def f(a, b, /, c, d, *, e, f):
    print(a, b, c, d, e, f)
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f(10, 20, 30, d=40, e=50, f=60)

以下使用方法会发生错误

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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
文章作者: HibisciDai
文章链接: http://hibiscidai.com/2020/02/07/Python函数/
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