Python学习—函数

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。

1.定义函数

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

简单的说明：

• 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。如果不写retuen表示没有任何返回。
  返回多个值：
  可以用return来返回多个值，这些值在返回的时候会自动包装成一个元组。在调用函数时也可以直接用多个变量来接收这些返回值。
  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。

举栗子：

# 计算面积函数
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))

运行：

2.函数参数

1.位置参数

写一个计算x2的函数：

def power(x):
    return x * x

对于power(x)函数，参数x就是一个位置参数。当我们调用power函数时，必须传入有且仅有的一个参数x

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

把上面的函数修改成一个计算n次方的函数，修改后的power(x, n)函数有两个参数：x和n，这两个参数都是位置参数，调用函数时，传入的两个值按照位置顺序依次赋给参数x和n。

2.默认参数

格式：参数名=默认值
调用函数时，我们不想输入那么多参数，这时我们再定义函数时设定默认参数。
如果没有传递参数给默认参数，则会使用默认参数的默认值。

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

这样，当我们调用power(5)时，相当于调用power(5, 2)，调用power(5,4)时，因为给默认参数传入了值，因此默认值2不会生效。这就是默认参数的作用了

3.可变参数

格式：*参数名字
顾名思义，可变参数就是传入的参数个数是可变的，可以是1个、2个到任意个，还可以是0个。
在函数内部，接收到的是一个元组，也就是说，通过可变参数传入的多个值是以元组存放的。
举栗子：

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 )

运行：

如果已经有一个list或者tuple，要调用一个可变参数可以在list或者tuple变量名字前加一个*
举栗子：

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

tuple = (60,50,40)
# 调用printinfo 函数
printinfo(70,*tuple)

运行：

4.关键字参数

格式：**参数名字
可变参数允许你传入0个或任意个参数，这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple。而关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数，这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。

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

person('ttt',22)

函数person除了必选的参数name和age外，还有关键字参数kw。在调用该函数时，可以只传入必选参数：

也可以传入任意个数的关键字参数：

和可变参数类似，也可以将已经存在的dict通过关键字参数将键值对传进函数，方法是在调用时在字典变量名字前面加两个*

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

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

运行：

关键字参数作用：
扩展函数的功能。比如，在person函数里，我们保证能接收到name和age这两个参数，但是，如果调用者愿意提供更多的参数，我们也能收到。试想你正在做一个用户注册的功能，除了用户名和年龄是必填项外，其他都是可选项，利用关键字参数来定义这个函数就能满足注册的需求。

命名关键字参数
对于关键字参数，函数的调用者可以传入任意不受限制的关键字参数。至于到底传入了哪些，就需要在函数内部通过kw检查。
仍以person()函数为例，我们希望检查是否有city和job参数：

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

但是调用者仍可以传入不受限制的关键字参数：

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

如果要限制关键字参数的名字，就可以用命名关键字参数，例如，只接收city和job作为关键字参数。这种方式定义的函数如下：

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

和关键字参数*kw不同，命名关键字参数需要一个特殊分隔符，*后面的参数被视为命名关键字参数。
调用方式如下：

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

如果函数定义中已经有了一个可变参数，后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了：

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

命名关键字参数必须传入参数名，这和位置参数不同。如果没有传入参数名，调用将报错。

命名关键字参数可以有缺省值，从而简化调用：

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

由于命名关键字参数city具有默认值，调用时，可不传入city参数：

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

使用命名关键字参数时，要特别注意，如果没有可变参数，就必须加一个作为特殊分隔符。如果缺少，Python解释器将无法识别位置参数和命名关键字参数：

def person(name, age, city, job):
    # 缺少 *，city和job被视为位置参数
    pass

3.组合参数

在Python中定义函数，可以用位置参数、默认参数、可变参数、关键字参数（命名关键字参数），这些参数都可以组合使用。但是，参数定义的顺序必须是：位置参数、默认参数、可变参数、关键字参数（命名关键字参数）。

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)

运行：

4.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

  举个例子：

  # 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 ))

  运行：

  相加后的值为 :  30
  相加后的值为 :  40

5.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。如下实例：

total = 0 # 这是一个全局变量
# 可写函数说明
def sum( arg1, arg2 ):
    #返回2个参数的和."
    total = arg1 + arg2 # total在这里是局部变量.
    print ("函数内是局部变量 : ", total)
    return total

#调用sum函数
sum( 10, 20 )
print ("函数外是全局变量 : ", total)

以上实例输出结果：

函数内是局部变量 :  30
函数外是全局变量 :  0

global 关键字
将变量声明为全局变量。
小栗子：

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

实例输出结果：

123
1

以下实例修改全局变量 num：

num = 1
def fun1():
    global num  #使用 global 关键字声明 num 为全局变量
    print(num)  #现在num已经是全局变量了
    num = 123   #改变全局变量num的值
    print(num)
fun1()
print(num)

以上实例输出结果：

1
123
123