Python基础语法第四章之函数

简介: 编程中的函数, 是一段代码示例: 求数列的和, 不使用函数实际开发中, 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。

 

目录

一、函数

1.1函数是什么

1.2语法格式

1.3函数参数

1.4函数返回值

1.5变量作用域

1.5.1变量只能在所在的函数内部生效.

1.5.2 在不同的作用域中, 允许存在同名的变量

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

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

1.6函数执行过程

1.7链式调用

1.8嵌套调用

1.8.1一个函数里面可以嵌套调用任意多个函数.

1.8.2每个函数的局部变量, 都包含在自己的栈帧中

1.9函数递归

2.0参数默认值

2.1关键字参数


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)

image.gif

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)

image.gif

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

image.gif

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

image.gif

    • 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.

    image.gif

      • 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')

      image.gif

      image.gif编辑

      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)

      image.gif

      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)

        image.gif

        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)

        image.gif

          • 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)

          image.gif

            • 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)

            image.gif

              • 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()

              image.gif

                • 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()

                image.gif

                1.5变量作用域

                def getPoint():
                    x = 10
                    y = 20
                    return x, y
                x, y = getPoint()

                image.gif

                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)

                image.gif

                image.gif编辑

                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}')

                image.gif

                image.gif编辑

                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()

                  image.gif

                  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}')

                  image.gif

                  image.gif编辑

                  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}')

                  image.gif

                  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")

                    image.gif

                    image.gif编辑

                    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)

                    image.gif

                    实际上也可以简化写作

                    print(isOdd(10))

                    image.gif

                    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")

                    image.gif

                    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()

                    image.gif

                    image.gif编辑

                    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.

                    image.gif编辑

                    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()

                    image.gif

                    image.gif编辑

                    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)

                    image.gif

                    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))

                      image.gif

                      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)

                      image.gif

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                      3月前
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                      1月前
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                      [oeasy]python057_如何删除print函数_dunder_builtins_系统内建模块
                      本文介绍了如何删除Python中的`print`函数,并探讨了系统内建模块`__builtins__`的作用。主要内容包括: 1. **回忆上次内容**:上次提到使用下划线避免命名冲突。 2. **双下划线变量**:解释了双下划线(如`__name__`、`__doc__`、`__builtins__`)是系统定义的标识符,具有特殊含义。
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                      1月前
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                      深入理解 Python 的 eval() 函数与空全局字典 {}
                      `eval()` 函数在 Python 中能将字符串解析为代码并执行,但伴随安全风险,尤其在处理不受信任的输入时。传递空全局字典 {} 可限制其访问内置对象,但仍存隐患。建议通过限制函数和变量、使用沙箱环境、避免复杂表达式、验证输入等提高安全性。更推荐使用 `ast.literal_eval()`、自定义解析器或 JSON 解析等替代方案,以确保代码安全性和可靠性。
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                      1月前
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                      存储 人工智能 Python
                      [oeasy]python061_如何接收输入_input函数_字符串_str_容器_ 输入输出
                      本文介绍了Python中如何使用`input()`函数接收用户输入。`input()`函数可以从标准输入流获取字符串,并将其赋值给变量。通过键盘输入的值可以实时赋予变量,实现动态输入。为了更好地理解其用法,文中通过实例演示了如何接收用户输入并存储在变量中,还介绍了`input()`函数的参数`prompt`,用于提供输入提示信息。最后总结了`input()`函数的核心功能及其应用场景。更多内容可参考蓝桥、GitHub和Gitee上的相关教程。
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                      Python中的函数是**一种命名的代码块,用于执行特定任务或计算
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