Python3 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。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。
1.函数定义
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
- 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。
2.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。
其中,函数名即指的是要调用的函数的名称;形参值指的是当初创建函数时要求传入的各个形参的值。如果该函数有返回值,我们可以通过一个变量来接收该值,当然也可以不接受。需要注意的是,创建函数有多少个形参,那么调用时就需要传入多少个值,且顺序必须和创建函数时一致。即便该函数没有参数,函数名后的小括号也不能省略。
#!/usr/bin/python3
# 定义函数
def printme( str ):
# 打印任何传入的字符串
print (str)
return
# 调用函数
printme("我要调用用户自定义函数!")
printme("再次调用同一函数")
以上实例输出结果:
我要调用用户自定义函数!
再次调用同一函数
3.参数传递
在 python 中,类型属于对象,对象有不同类型的区分,变量是没有类型的:
a=[1,2,3]
a="Runoob"
以上代码中,[1,2,3] 是 List 类型,"Runoob" 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。
可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象
在 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。如果在 fun(a) 内部修改 a 的值,则是新生成一个 a 的对象。
- 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。
4.参数类型
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
必需参数(指定位置参数或位置参数)
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。
- 实参和形参位置必须一致
- 实参和形参位置必须一致
以上实例输出结果:
#!/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()
以上实例输出结果:
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。
关键字参数是指使用形式参数的名字来确定输入的参数值。通过该方式指定实际参数时,不再需要与形式参数的位置完全一致。只要将参数名写正确即可。这样可以避免用户需要牢记参数位置的麻烦,使得函数的调用和参数传递更加灵活方便。
以上实例输出结果:
#!/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
age=50
name="runoob"
#调用printinfo函数 (在传入参数的时候只要外部变量与函数头定义的形参相同,顺序不一致也可以正确输出)
printinfo(age, name)
#printinfo(age=50, name="runoob")
#或者在函数调用时直接给形参赋值
以上实例输出结果:
名字: runoob
年龄: 50
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:
#!/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=50, name="runoob" )
print ("------------------------")
printinfo( name="runoob" )
以上实例输出结果:
名字: runoob
年龄: 50
------------------------
名字: runoob
年龄: 35
不定长参数
你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。基本语法如下:
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。
#!/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)
print (vartuple)
def printinfo1( 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
print ("调用printinfo 函数 ")
printinfo( 10 )
printinfo( 70, 60, 50 )
# 调用printinfo1 函数
print ("调用printinfo1 函数 ")
printinfo( 10 )
printinfo( 70, 60, 50 )
以上实例输出结果:
调用printinfo 函数:
输出:
10
()
输出:
70
(60, 50)
调用printinfo1 函数:
输出:
10
输出:
70
60
50
还有一种就是参数带两个星号 **基本语法如下:
def functionname([formal_args,] **var_args_dict ):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。
#!/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)
以上实例输出结果:
输出:
1
{'a': 2, 'b': 3}
如果单独出现星号 *****,则星号 ***** 后的参数必须用关键字传入:
>>> 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
6
>>>
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 和 f 要求为关键字形参:
def f(a, b, /, c, d, *, e, f):
print(a, b, c, d, e, f)
# 在/前面必须使用必须参数(指定位置参数)在*后面必须使用关键字参数 两者之间无要求
以下使用方法是正确的:
f(10, 20, 30, d=40, e=50, f=60)
以下使用方法会发生错误:
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
5.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。
lambda 函数的语法只包含一个语句,如下:
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
设置参数 a 加上 10:
x = lambda a : a + 10
print(x(5))
以上实例输出结果:
15
我们可以将匿名函数封装在一个函数内,这样可以使用同样的代码来创建多个匿名函数。
以下实例将匿名函数封装在 myfunc 函数中,通过传入不同的参数来创建不同的匿名函数:
def myfunc(n):
return lambda a : a * n
mydoubler = myfunc(2)
mytripler = myfunc(3)
print(mydoubler(11))
print(mytripler(11))
以上实例输出结果:
22
33
6.闭包函数
闭包,又称闭包函数或者闭合函数,闭包中外部函数返回的不是一个具体的值,而是一个函数。一般情况下,返回的函数会赋值给一个变量,这个变量可以在后面被继续执行调用。
例如,计算一个数的 n 次幂,用闭包可以写成下面的代码:
#闭包函数,其中 exponent 称为自由变量
def nth_power(exponent):
def exponent_of(base):
return base ** exponent
return exponent_of # 返回值是 exponent_of 函数
square = nth_power(2) # 计算一个数的平方
cube = nth_power(3) # 计算一个数的立方
print(square(2)) # 计算 2 的平方
print(cube(2)) # 计算 2 的立方
运行结果为:
4
8
在上面程序中,外部函数 nth_power() 的返回值是函数 exponent_of(),而不是一个具体的数值。
__closure__
属性
闭包比普通的函数多了一个 __closure__
属性,该属性记录着自由变量的地址。当闭包被调用时,系统就会根据该地址找到对应的自由变量,完成整体的函数调用。
以 nth_power() 为例,当其被调用时,可以通过 __closure__
属性获取自由变量(也就是程序中的 exponent 参数)存储的地址,例如:
def nth_power(exponent):
def exponent_of(base):
return base ** exponent
return exponent_of
square = nth_power(2)
#查看 __closure__ 的值
print(square.__closure__)
输出结果为:
(<cell at 0x0000014454DFA948: int object at 0x00000000513CC6D0>,)
可以看到,显示的内容是一个 int 整数类型,这就是 square 中自由变量 exponent 的初始值。还可以看到,__closure__
属性的类型是一个元组,这表明闭包可以支持多个自由变量的形式。
7.函数说明文档
通过调用 Python 的 help() 内置函数或者 doc 属性,我们可以查看某个函数的使用说明文档。事实上,无论是 Python 提供给我们的函数,还是自定义的函数,其说明文档都需要设计该函数的程序员自己编写。
其实,函数的说明文档,本质就是一段字符串,只不过作为说明文档,字符串的放置位置是有讲究的,函数的说明文档通常位于函数内部、所有代码的最前面。
以上面程序中的 str_max() 函数为例,下面演示了如何为其设置说明文档:
#定义一个比较字符串大小的函数
def str_max(str1,str2):
'''
比较 2 个字符串的大小
'''
str = str1 if str1 > str2 else str2
return str
help(str_max)
print("---------------------")
print(str_max.__doc__)
还可以使用 doc 属性来获取 str_max() 函数的说明文档,即使用最后一行的输出语句
Help on function str_max in module __main__:
str_max(str1, str2)
比较 2 个字符串的大小
---------------------
比较 2 个字符串的大小
8.变量作用域
所谓作用域(Scope),就是变量的有效范围,就是变量可以在哪个范围以内使用。有些变量可以在整段代码的任意位置使用,有些变量只能在函数内部使用,有些变量只能在 for 循环内部使用。
局部变量
在函数内部定义的变量,它的作用域也仅限于函数内部,出了函数就不能使用了,我们将这样的变量称为局部变量。当函数被执行时,Python 会为其分配一块临时的存储空间,所有在函数内部定义的变量,都会存储在这块空间中。而在函数执行完毕后,这块临时存储空间随即会被释放并回收,该空间中存储的变量自然也就无法再被使用。函数的参数也属于局部变量,只能在函数内部使用。
全局变量
除了在函数内部定义变量,Python 还允许在所有函数的外部定义变量,这样的变量称为全局变量。定义全局变量的方式有以下 2 种:
在函数体外定义的变量,一定是全局变量,例如:
add = "http://c.biancheng.net/shell/"
def text():
print("函数体内访问:",add)
text()
print('函数体外访问:',add)
在函数体内定义全局变量。即使用 global 关键字对变量进行修饰后,该变量就会变为全局变量。例如:
def text():
global add
add= "http://c.biancheng.net/java/"
print("函数体内访问:",add)
text()
print('函数体外访问:',add)
在使用 global 关键字修饰变量名时,不能直接给变量赋初值,否则会引发语法错误。
标签:函数,printinfo,参数,Python3,print,def,变量 From: https://www.cnblogs.com/littlecamel/p/18053862