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python之初识函数（函数的使用、可变长度参数*args和**kwargs、return的作用），了解函数的本质（9）

时间：2024-07-19 12:27:17浏览次数：13  
标签：return 函数 形参 666 args print 实参 def

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前言

本篇文章的目的是带领大家从零开始认识函数，作为函数学习的第一课，本章内容是非常重要的！！！在学习函数之前，我们要明白以下几点：

  • 什么是函数？
    在Python中，函数是一段组织好的、可重复使用的、用来实现单一或相关联功能的代码块。你已经定义了一个函数，就可以在你的程序中多次调用这个函数。它相当于一个功能，我们可以通过定义的函数名，重复使用这个功能，而这个功能的作用则由你自己来定义

  • 为什么要使用函数？
    当我们在开发程序时，可能会重复用到一些相同的代码，这些代码通常用来实现特定的功能，若我们需要在程序的多个地方使用这些代码，一般会将他们复制然后粘贴，但这样编写的代码会显得冗余，还会浪费不必要的时间，所以python中内置了函数这个功能，通过将特定的几段代码定义为一个函数，后续使用这些代码只需要调用函数名即可

  • 函数的作用是什么？
    1、将一段代码定义为一个函数，这样只需调用函数即可使用代码，减少代码冗余，避免重复代码
    2、定义好函数后，在程序出现问题时，只需检查函数中的代码即可，便于维护
    3、函数定义后可随时修改其中的代码，这样我们就能自定义的增加或减少函数的功能，易于扩展

1、函数

1.1 函数的本质

函数在本质上其实和变量是一样的，如下：

  1. 变量保存数据，函数保存的是功能
  2. 函数和变量的基本原则都是：先定义，在使用
  3. 函数名和变量名都指向的是一个内存空间，用于保存定义的功能或数据
  4. 函数名和变量名的命名规则相同

对变量的本质不是很熟悉的朋友，可以读这篇文章：http://t.csdnimg.cn/ugmAi

1.2 定义函数

语法格式：
def 函数名():
	代码1
	代码2
	... ...

如：

def ah():
    print(666) # 缩进用来区分不同层级的代码
# 程序运行后不会有任何结果

注意：
定义好函数后，运行程序并不会不会执行其中代码，需要通过调用函数名才会执行这些代码

1.3 调用函数

语法格式：函数名() 

def ah():
    print(666)

ah() # 调用定义的函数

输出结果：

666

1.4 深入解析函数

  • 定义函数时，发生了什么事情？
  1. 在内存中开辟了一个空间
  2. 将定义的代码块放入到这个空间中
  3. 将内存地址绑定给这个函数名
  • 调用函数的本质
    格式：函数名()，其实就是 内存地址()；因为函数名绑定给了内存地址，加上括号才是表示调用这个函数，也就是执行这个内存地址中保存的代码

案例1：

def ah():
    print(666)

print(ah) # 直接打印函数名，输出该函数名绑定的内存地址相关信息

输出结果：

<function ah at 0x000001B3621D81F0>

案例2：

def ah():
    print(666)

b = ah # 将函数名绑定给变量b后，他们内存地址就相同了，通过变量b也可以直接调用函数
b() # 输出结果：666
  • 函数的叠加调用
    定义一个函数时，可以在里面放任何代码，同样也可以调用其他函数；如：
def a():
    print(666)

def b():
    a() # 在函数b中调用函数a，当调用函数b时，两个函数中的代码都会执行
b() # 输出结果：666
  • 函数的基本原则
  1. 先定义，再使用；指的是代码执行的顺序，并不是书写顺序
  2. 定义函数后，并不会执行其中的代码，在被函数名调用后，才会执行其中的代码；所以我们在定义函数时，可以先使用还未定义的变量，这样在调用时也不会报错

案例：

def a():
    b() # 先使用还未定义的函数b，不会报错

def b():
    print(666)
a() # 调用函数a，输出结果:666

说明：
从上面可以看到，我们在定义函数a时在其中使用了函数b，但函数b此时还未定义，结果却没有报错；这里我们就要理解，函数先定义，在使用的真正含义，因为函数在定义时并不会执行其中的代码，所以实际上只是将这个函数的代码放入了内存空间；而只有在我们调用它时，函数中的代码才会执行；所以实际上当我们在调用函数a时，函数 a和b已经被定义了；而我们执行的则是内存空间中的代码

  • 内置函数

函数就是使用关键字 def，通过特定语法将一堆代码块组合成可以让我们任意使用的功能；而像这种功能我们在python中是经常使用的，如：print()，input()，strip() 等等，他们都属于内置函数

  1. 为什么我们在使用内置函数时，不用定义呢？
    因为python已经提前帮我们定义好了，这些函数都放在python的内置模块中；我们可以直接使用
  2. 若我们定义的函数名与内置函数名相同，内置函数会被覆盖掉；如：
def input():
    print(666)

input() # 输出结果：666

说明：
可以看到，原本input()函数是用于接收数据的，但将它重新定义调用后，变成了我们自定义的功能，原来的功能已经被覆盖掉了，所以在平常定义函数时，要注意不能与python中的内置函数重名，以免影响使用

1.5 定义函数的完整语法

语法格式：
def 函数名(参数1,参数2,...)
	代码1
	代码2
	return 返回值

从上面可以看到，完整的语法格式中，多出了两个元素，参数和return，这两个元素不写，函数依然能够定义，它们的作用主要是为了丰富函数的功能，使函数使用起来更加方便，接下来我会逐步分析这两个元素的作用

1.5.1 参数

  • 函数中有两种参数：
  1. 形参，定义函数时使用的参数，如：def 函数名(形参1,形参2,…)
  2. 实参，调用函数时使用的参数，如：函数名(实参1,实参2,…)

在python中实参代表一个具体的数据，相当于变量值，而形参相当于变量名，当我们调用函数时，这个数据就会被绑定给形参，从而被函数中的代码使用，如下：

def a(r1): # r1 为形参用于接收实参的数据
    print(r1)

a('阿豪') # '阿豪' 代表实参；输出结果：阿豪
b = '张三'
a(b) # b为实参,输出结果: 张三

说明：
从上面可以看到，实参可以是变量，也可以是一个具体的数据，当我们调用函数时，实参的值被绑定给了形参，并且在函数a中可以通过形参使用这个值

  • 当函数拥有多个参数时，形参和实参的数量要相同，不然会报错，在调用函数时，实参会从左往右依次绑定给形参；如：
def a(r1,r2,r3): 
    print(r1) # 输出结果：222
    print(r2) # 输出结果：333
    print(r3) # 输出结果：666

a(222,333,666)
1.5.1.1 参数的分类（位置、默认、关键字、可变长度）

参数根据使用的方法和作用可以分为以下四类：

  1. 位置参数：形参和实参从左往右一一对应，依次绑定，我们通常使用的都是位置参数
def a(r1,r2,r3): # 从左往右依次绑定实参的值
   print(r1) # 输出结果：222
   print(r2) # 输出结果：333
   print(r3) # 输出结果：666

a(222,333,666)
  1. 默认参数：定义函数括号内 形参=默认值，给形参提前绑定默认值，若调用函数时，形参没有对应的实参赋值，那么形参就会使用默认值，若有对应的实参赋值，那么就以实参的值为主
def a(r1=000): # 给形参绑定默认值
    print(r1)

a(222) # 有对应实参绑定给形参，输出结果：222
a() # 没有对应的实参绑定给形参，使用默认值，输出结果：000
  1. 关键字参数：调用函数括号内 形参名=实参值，在函数调用时，可以将实参值绑定给指定的形参，这样实参和形参的位置就不用一一对应，就可以得到想要的值
def a(r1,r3,r2): # 可以随意变更顺序
    print(r1) # 输出结果：666
    print(r2) # 输出结果：0
    print(r3) # 输出结果：11

a(r2=00,r3=11,r1=666) # 通过形参名指定绑定的实参值

注意：
上面的几种参数，形参和实参的数量必须保持一致，他们之间互相对应，不然会报错

  1. 可变长度参数：在调用函数括号内使用，前面几种参数，一个形参只能接受一个实参，当我们需要 将多个实参绑定给一个形参时，就需要用到可变长度参数了；一般分为两种，如下：
  • 用法1：*形参 ，为了方便我们称这个参数为args，如：*args
    作用：接受多个默认参数，组成一个元组
def a(*args): # 接收所有的实参，组成一个元组
    print(args) # 输出结果：(111, 555, 666)

a(111,555,666)
  • 用法2 ：**形参，为了方便我们称这个参数为kwargs，如：**kwargs
    作用：接受多个关键字参数，组成一个字典
def test(**kwargs): # 接受所有关键字参数，组成字典
    print(kwargs) # 输出结果：{'a': 111, 'b': 555, 'c': 666}

test(a=111,b=555,c=666)

注意：
args 和 kwargs 只是一个名字，为了区分，重点是名字前面的 * 号；名称可以随意更改，如：*r1 ，**r2

  • 用法3：(*args,**kwargs )
    将两种用法结合一起使用，表示可以接受 任意多个，任意形式的实参
def test(*args,**kwargs):
    print(args)
    print(kwargs)
    
test(13,666,a='阿豪',b='我爱你') # 默认参数和关键字参数分别被 *args和**kwargs接收，组成元组和字典
test() # 没有任何参数，*args和**kwargs默认会返回 空元组和空字典

输出结果：

(13, 666)
{'a': '阿豪', 'b': '我爱你'}
()
{}
  • 拓展点 ：用处不大
    1、在调用函数括号内，使用：*列表 或 *元组 ，表示将元组或列表中的元素依次绑定给形参
def test(a,b): 
    print(a,b)

test(*[55,66]) # 将列表中的元素依次绑定给形参，要一一对应
test(*(11,22)) # 将元组中的元素依次绑定给形参，要一一对应

输出结果：

55 66
11 22

2、在调用函数括号内，使用：**字典，表示将字典中的值绑定给指定的形参，键的名字就是形参的名字，且键必须为字符串类型

def test(b,a):
    print(a,b)

test(**{'a':66,'b':'哈哈'}) # 字典中的键就是对应的形参，并将值绑定给这个形参

输出结果：

66 哈哈
1.5.1.2 参数的书写顺序
  1. 定义函数括号内，从左往右依次是：
    位置参数，默认参数，*args，**kwargs
  2. 调用函数括号内，从左往右依次是：
    位置参数，关键字参数

1.5.2 关键字：return

return 只会出现在函数内，它的作用有很多，如下：

  1. 在函数中，只要执行到 return，立即退出这个函数
    案例1：
def test():
    print(666)
    return # 直接退出程序，不执行后面的代码
    print('哈哈') # 不会输出
test() # 输出结果：666

案例2：

def test():
    while 1:
        while 1:
        	while 1:
            print(666)
            return # 直接退出函数，不会陷入死循环
test() # 输出结果：666

说明：
从上面 案例2可以看出，return 在函数中的优先级是最高的，只要执行就会退出函数，尽管在多个死循环内，同样可以直接退出函数；而像break只能退出单个循环，无法同时退出多个循环，当然两者的使用场景是不同的，return是用于退出函数，break用于退出循环；大家不要混淆了

  1. 语法格式：return 返回值
  • 调用函数后，执行函数中的代码，并将返回值会传给函数对象，通过print可以将其打印出来，若没有写返回值，默认为 None；且返回值可以为任意数据类型

案例1：

def test():
    print(666)
    return '啦啦啦' # 有返回值，打印输出返回值

a = test()
print(a)

输出结果：

666
啦啦啦

案例2：

def test():
    print(666)
    return # 没有返回值，输出 None，不写 return 结果同样是 None

a = test()
print(a)

输出结果：

666
None
  • return后面可以跟多个返回值，用逗号隔开；格式：return 返回值1,返回值2,..
    当有多个返回值时，也必须有多个变量对应的进行绑定，才能打印出来，若不用变量接收，直接打印，得到的是一个元组
def test():
    return 66,'哈哈',[1,2,3],{'姓名':'阿豪','年龄':18}

print(test()) # 直接打印，得到元组
a,b,c,d = test() # 绑定变量，与返回值一一对应
print(a,b,c,d)

输出结果：

(66, '哈哈', [1, 2, 3], {'姓名': '阿豪', '年龄': 18})
66 哈哈 [1, 2, 3] {'姓名': '阿豪', '年龄': 18}

总结：
每个函数都有返回值，不写则默认是 None，否则就以写的值为主；且返回值需要打印出来才能看到

标签：return,函数,形参,666,args,print,实参,def
From： https://blog.csdn.net/m0_59470317/article/details/140453498

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