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1.5.3如果函数内部尝试访问的变量在局部不存在, 就会尝试去全局作用域中查找
1.5.4如果是想在函数内部, 修改全局变量的值, 需要使用 global 关键字声明
1.5.5if / while / for 等语句块不会影响到变量作用域
一、函数
1.1函数是什么
编程中的函数, 是一段 可以被重复使用的代码片段 .
代码示例: 求数列的和, 不使用函数
# 1. 求 1 - 100 的和 sum = 0 for i in range(1, 101): sum += i print(sum) # 2. 求 300 - 400 的和 sum = 0 for i in range(300, 401): sum += i print(sum) # 3. 求 1 - 1000 的和 sum = 0 for i in range(1, 1001): sum += i print(sum)
实际开发中, 复制粘贴是一种不太好的策略. 实际开发的重复代码可能存在几十份甚至上百份.
一旦这个重复代码需要被修改, 那就得改几十次, 非常不便于维护.
代码示例: 求 数列 的和, 使用函数
def calcSum(beg, end): sum = 0 for i in range(beg, end + 1): sum += i print(sum) # 调用函数 sum(1, 100) sum(300, 400) sum(1, 1000)
1.2语法格式
创建函数/定义函数
def 函数名(形参列表): 函数体 return 返回值
调用函数/使用函数
函数名(实参列表) // 不考虑返回值 返回值 = 函数名(实参列表) // 考虑返回值
- 函数定义并不会执行函数体内容, 必须要调用才会执行. 调用几次就会执行几次
def test1(): print('hello') # 如果光是定义函数, 而不调用, 则不会执行.
- 函数必须先定义, 再使用.
test3() # 还没有执行到定义, 就先执行调用了, 此时就会报错. def test3(): print('hello')
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1.3函数参数
在函数定义的时候, 可以在 ( ) 中指定 "形式参数" (简称 形参), 然后在调用的时候, 由调用者把 "实际参数"(简称 实参) 传递进去，这样就可以做到一份函数, 针对不同的数据进行计算处理。
def calcSum(beg, end): sum = 0 for i in range(beg, end + 1): sum += i print(sum) sum(1, 100) sum(300, 400) sum(1, 1000)
上面的代码中, beg, end 就是函数的形参. 1, 100 / 300, 400 就是函数的实参.
在执行 sum(1, 100) 的时候, 就相当于 beg = 1, end = 100 , 然后在函数内部就可以针对 1-
100 进行运算.
在执行 sum(300, 400) 的时候, 就相当于 beg = 300, end = 400 , 然后在函数内部就可以针对
300-400 进行运算.
注意:
- 一个函数可以有一个形参, 也可以有多个形参, 也可以没有形参.
- 一个函数的形参有几个, 那么传递实参的时候也得传几个. 保证个数要匹配.
- 和 C++ / Java 不同, Python 是动态类型的编程语言, 函数的形参不必指定参数类型. 换句话说, 一个函数可以支持多种不同类型的参数.
def test(a): print(a) test(10) test('hello') test(True)
1.4函数返回值
函数的参数可以视为是函数的 "输入", 则函数的返回值, 就可以视为是函数的 "输出" .
此处的 "输入", "输出" 是更广义的输入输出, 不是单纯指通过控制台输入输出.
def calcSum(beg, end): sum = 0 for i in range(beg, end + 1): sum += i return sum result = calcSum(1, 100) print(result)
- 一个函数中可以有多个 return 语句
# 判定是否是奇数 def isOdd(num): if num % 2 == 0: return False else: return True result = isOdd(10) print(result)
- 执行到 return 语句, 函数就会立即执行结束, 回到调用位置.
# 判定是否是奇数 def isOdd(num): if num % 2 == 0: return False return True result = isOdd(10) print(result)
- 一个函数是可以一次返回多个返回值的. 使用 , 来分割多个返回值.
（本质是创建一个元组）
def getPoint(): x = 10 y = 20 return x, y a, b = getPoint()
- 如果只想关注其中的部分返回值, 可以使用 _ 来忽略不想要的返回值.（_表示一个占位符）
def getPoint(): x = 10 y = 20 return x, y _, b = getPoint()
1.5变量作用域
def getPoint(): x = 10 y = 20 return x, y x, y = getPoint()
在这个代码中, 函数内部存在 x, y, 函数外部也有 x, y，但是这两组 x, y 不是相同的变量, 而只是恰好有一样的名字。
1.5.1变量只能在所在的函数内部生效.
在函数 getPoint() 内部定义的 x, y 只是在函数内部生效. 一旦出了函数的范围, 这两个变量就不再生
效了.
def getPoint(): x = 10 y = 20 return x, y getPoint() print(x, y)
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1.5.2 在不同的作用域中, 允许存在同名的变量
虽然名字相同, 实际上是不同的变量.
x = 20 def test(): x = 10 print(f'函数内部 x = {x}') test() print(f'函数外部 x = {x}')
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注意:
- 在函数内部的变量, 也称为 "局部变量"
- 不在任何函数内部的变量, 也称为 "全局变量"
1.5.3如果函数内部尝试访问的变量在局部不存在, 就会尝试去全局作用域中查找
x = 20 def test(): print(f'x = {x}') test()
1.5.4如果是想在函数内部, 修改全局变量的值, 需要使用 global 关键字声明
x = 20 def test(): global x x = 10 print(f'函数内部 x = {x}') test() print(f'函数外部 x = {x}')
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如果此处没有 global , 则函数内部的 x = 10 就会被视为是创建一个局部变量 x, 这样就和全局
变量 x 不相关了.
1.5.5if / while / for 等语句块不会影响到变量作用域
for i in range(1, 10): print(f'函数内部 i = {i}') print(f'函数外部 i = {i}')
1.6函数执行过程
- 调用函数才会执行函数体代码. 不调用则不会执行.
- 函数体执行结束(或者遇到 return 语句), 则回到函数调用位置, 继续往下执行.
def test(): print("执行函数内部代码") print("执行函数内部代码") print("执行函数内部代码") print("1111") test() print("2222") test() print("3333")
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1.7链式调用
# 判定是否是奇数 def isOdd(num): if num % 2 == 0: return False else: return True result = isOdd(10) print(result)
实际上也可以简化写作
print(isOdd(10))
把一个函数的返回值, 作为另一个函数的参数, 这种操作称为 链式调用.
1.8嵌套调用
函数内部还可以调用其他的函数, 这个动作称为 "嵌套调用" .
def test(): print("执行函数内部代码") print("执行函数内部代码") print("执行函数内部代码")
1.8.1一个函数里面可以嵌套调用任意多个函数.
def a(): print("函数 a") def b(): print("函数 b") a() def c(): print("函数 c") b() def d(): print("函数 d") c() d()
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函数之间的调用关系, 在 Python 中会使用一个特定的数据结构来表示, 称为 函数调用栈 . 每次函数调用,都会在调用栈里新增一个元素, 称为 栈帧.
可以通过 PyCharm 调试器看到函数调用栈和栈帧.
在调试状态下, PyCharm 左下角一般就会显示出函数调用栈.
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1.8.2每个函数的局部变量, 都包含在自己的栈帧中
def a(): num1 = 10 print("函数 a") def b(): num2 = 20 a() print("函数 b") def c(): num3 = 30 b() print("函数 c") def d(): num4 = 40 c() print("函数 d") d()
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选择不同的栈帧, 就可以看到各自栈帧中的局部变量.
1.9函数递归
递归是 嵌套调用 中的一种特殊情况, 即一个函数嵌套调用自己
代码示例: 递归计算 5!
def factor(n): if n == 1: return 1 return n * factor(n - 1) result = factor(5) print(result)
注意:
- 递归代码务必要保证存在递归结束条件. 比如 if n == 1 就是结束条件. 当 n 为 1 的时候, 递归就结束了.
- 每次递归的时候, 要保证函数的实参是逐渐逼近结束条件的.
2.0参数默认值
Python 中的函数, 可以给形参指定默认值，带有默认值的参数, 可以在调用的时候不传参。
代码示例: 计算两个数字的和
def add(x, y, debug=False): if debug: print(f'调试信息: x={x}, y={y}') return x + y print(add(10, 20)) print(add(10, 20, True))
此处 debug=False 即为参数默认值. 当我们不指定第三个参数的时候, 默认 debug 的取值即为 False.
注意：
带有默认值的参数需要放到没有默认值的参数的后面
2.1关键字参数
在调用函数的时候, 需要给函数指定实参. 一般默认情况下是按照形参的顺序, 来依次传递实参的.
但是我们也可以通过 关键字参数, 来调整这里的传参顺序, 显式指定当前实参传递给哪个形参.
def test(x, y): print(f'x = {x}') print(f'y = {y}') test(x=10, y=20) test(y=100, x=200)
