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
一、定义一个函数
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
格式如下:
def 函数名(参数列表):
函数体
实例:
def hello():
print("hello def")
hello()
def hello2(val):
print(val)
hello2("你好")
输出:
hello def
你好
二、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
def test(n):
print(n)
return
test(1)
输出:
1
三、参数传递
类型属于对象,变量是没有类型的
a = [1,2,3]
b = "python"
以上代码中,[1,2,3] 是 List 类型,"python" 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
四、可更改与不可更改对象
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
- 传不可变类型参数
def test(n):
n = 10
a = 2
test(a)
print(a)
输出:2
int 对象 2,指向它的变量是 a,在传递给 test 函数时,按传值的方式复制了变量 n,n 和 b 都指向了同一个 Int 对象,在 n=10 时,则新生成一个 int 值对象 10,并让 n 指向它
- 传可变类型
def test(myList):
myList.append([3, 4])
return
a = [1, 2]
test(a)
print(a)
输出:[1, 2, [3, 4]]
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
五、参数
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
1、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
def hello2(val):
print(val)
# 调用方法,不加参数会报错
hello2("你好")
2、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
def hello2(val):
print(val)
hello2(val="你好")
3、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
def hello2(val="hello"):
print(val)
# 没有传参数的话,会给val赋值hello
hello2()
4、不定长参数
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
- 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,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
def hello2(val, *vals):
print(val)
print(vals)
hello2(1, 2, 3, 4)
输出:
1
(2, 3, 4)
- 参数有两个
*
号的,会以字典形式输出
def hello2(val, **vals):
print(val)
print(vals)
hello2(1, a=2, b=3)
输出:
1
{'a': 2, 'b': 3}
六、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
1、语法
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
实例:
n = lambda param1, param2: param1 + param2
print(n(1, 2))
输出:3
七、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
def hello2(val1, val2):
return val1+val2
print(hello2(1, 2))
输出:3
八、变量作用域
程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的,访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python的作用域一共有4种,分别是:
- L(local):局部作用域
- E(Enclosing):闭包函数外的函数中
- G(global):全局作用域
- B(built-in):内置作用域(内置函数所在的模块范围)
以 L –> E –> G –>B 的规则查找,即:在局部找不到,便会去局部外的局部找(例如闭包),再找不到就会去全局找,再者去内置中找
a = 0 # 全局作用域
def test():
b = 1 # 闭包函数外的函数中
def inner():
c = 2 # 局部作用域
内置作用域是通过一个名为 builtin 的标准模块来实现的,但是这个变量名自身并没有放入内置作用域内,所以必须导入这个文件才能够使用
在Python3.0中,可以使用以下的代码来查看到底预定义了哪些变量:
import builtins
dir(builtins)
Python 中只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如 if/elif/else/、try/except、for/while等)是不会引入新的作用域的,也就是说这些语句内定义的变量,外部也可以访问
if 1 == 1:
e = "对了"
# 输出:对了
print(e)
如果定义在函数
中就会报错了,因为他是个局部变量
,外部不能访问
1、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
a = 20
def test2(arg1, arg2):
return arg1 + arg2
print(test2(5, 10))
print(a)
输出:
15
20
2、global 和 nonlocal关键字
当内部作用域想修改外部作用域
的变量时,就要用到global和nonlocal关键字
x = 10
def func():
# 使用 global 关键字声明``x``为全局变量
global x
print(x)
x = 20
print(x)
func()
print(x)
输出;
10
20
20
如果要修改嵌套作用域(enclosing 作用域,外层非全局作用域)中的变量则需要 nonlocal 关键字
def func1():
n = 10
def func2():
nonlocal n
n = 100
print(n)
func2()
print(n)
func1()
输出:
100
100
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