Python學習—函數

函數

函數是組織好的，可重復使用的，用來實現單一，或相關聯功能的代碼段。

函數能提高應用的模塊性，和代碼的重復利用率。

1.定義函數

Python 定義函數使用 def 關鍵字，一般格式如下：

def 函數名（參數列表）:
    函數體

簡單的說明：

• 函數代碼塊以 def 關鍵詞開頭，后接函數標識符名稱和圓括號 ()。
• 任何傳入參數和自變量必須放在圓括號中間，圓括號之間可以用于定義參數。
• 函數的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數說明。
• 函數內容以冒號起始，并且縮進。
• return [表達式] 結束函數，選擇性地返回一個值給調用方。如果不寫retuen表示沒有任何返回。
  返回多個值：
  可以用return來返回多個值，這些值在返回的時候會自動包裝成一個元組。在調用函數時也可以直接用多個變量來接收這些返回值。
  函數調用：
  定義一個函數：給了函數一個名稱，指定了函數里包含的參數，和代碼塊結構。
  這個函數的基本結構完成以后，你可以通過另一個函數調用執行，也可以直接從 Python 命令提示符執行。

舉栗子：

# 計算面積函數
def area(width, height):
    return width * height

def print_welcome(name):
    print("Welcome", name)

print_welcome("KKKK")
w = 4
h = 5
print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))

運行：

2.函數參數

1.位置參數

寫一個計算x2的函數：

def power(x):
    return x * x

對于power(x)函數，參數x就是一個位置參數。當我們調用power函數時，必須傳入有且僅有的一個參數x

def power(x, n):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s

把上面的函數修改成一個計算n次方的函數，修改后的power(x, n)函數有兩個參數：x和n，這兩個參數都是位置參數，調用函數時，傳入的兩個值按照位置順序依次賦給參數x和n。

2.默認參數

格式：參數名=默認值
調用函數時，我們不想輸入那么多參數，這時我們再定義函數時設定默認參數。
如果沒有傳遞參數給默認參數，則會使用默認參數的默認值。

def power(x, n=2):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s

這樣，當我們調用power(5)時，相當于調用power(5, 2)，調用power(5,4)時，因為給默認參數傳入了值，因此默認值2不會生效。這就是默認參數的作用了

3.可變參數

格式：*參數名字
顧名思義，可變參數就是傳入的參數個數是可變的，可以是1個、2個到任意個，還可以是0個。
在函數內部，接收到的是一個元組，也就是說，通過可變參數傳入的多個值是以元組存放的。
舉栗子：

def printinfo( arg1, *vartuple ):
   "打印任何傳入的參數"
   print ("輸出: ")
   print (arg1)
   print (vartuple)

# 調用printinfo 函數
printinfo( 70, 60, 50 )

運行：

如果已經有一個list或者tuple，要調用一個可變參數可以在list或者tuple變量名字前加一個*
舉栗子：

def printinfo(arg1, *vartuple):
    "打印任何傳入的參數"
    print("輸出: ")
    print(arg1)
    print(vartuple)

tuple = (60,50,40)
# 調用printinfo 函數
printinfo(70,*tuple)

運行：

4.關鍵字參數

格式：**參數名字
可變參數允許你傳入0個或任意個參數，這些可變參數在函數調用時自動組裝為一個tuple。而關鍵字參數允許你傳入0個或任意個含參數名的參數，這些關鍵字參數在函數內部自動組裝為一個dict。

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

person('ttt',22)

函數person除了必選的參數name和age外，還有關鍵字參數kw。在調用該函數時，可以只傳入必選參數：

也可以傳入任意個數的關鍵字參數：

和可變參數類似，也可以將已經存在的dict通過關鍵字參數將鍵值對傳進函數，方法是在調用時在字典變量名字前面加兩個*

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

dict1 = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
person('ttt',22,**dict1)

運行：

關鍵字參數作用：
擴展函數的功能。比如，在person函數里，我們保證能接收到name和age這兩個參數，但是，如果調用者愿意提供更多的參數，我們也能收到。試想你正在做一個用戶注冊的功能，除了用戶名和年齡是必填項外，其他都是可選項，利用關鍵字參數來定義這個函數就能滿足注冊的需求。

命名關鍵字參數
對于關鍵字參數，函數的調用者可以傳入任意不受限制的關鍵字參數。至于到底傳入了哪些，就需要在函數內部通過kw檢查。
仍以person()函數為例，我們希望檢查是否有city和job參數：

def person(name, age, **kw):
    if 'city' in kw:
        # 有city參數
        pass
    if 'job' in kw:
        # 有job參數
        pass
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

但是調用者仍可以傳入不受限制的關鍵字參數：

person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)

如果要限制關鍵字參數的名字，就可以用命名關鍵字參數，例如，只接收city和job作為關鍵字參數。這種方式定義的函數如下：

def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)

和關鍵字參數*kw不同，命名關鍵字參數需要一個特殊分隔符，*后面的參數被視為命名關鍵字參數。
調用方式如下：

 person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')

如果函數定義中已經有了一個可變參數，后面跟著的命名關鍵字參數就不再需要一個特殊分隔符*了：

def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, args, city, job)

命名關鍵字參數必須傳入參數名，這和位置參數不同。如果沒有傳入參數名，調用將報錯。

命名關鍵字參數可以有缺省值，從而簡化調用：

def person(name, age, *, city='Beijing', job):
    print(name, age, city, job)

由于命名關鍵字參數city具有默認值，調用時，可不傳入city參數：

person('Jack', 24, job='Engineer')

使用命名關鍵字參數時，要特別注意，如果沒有可變參數，就必須加一個作為特殊分隔符。如果缺少，Python解釋器將無法識別位置參數和命名關鍵字參數：

def person(name, age, city, job):
    # 缺少 *，city和job被視為位置參數
    pass

3.組合參數

在Python中定義函數，可以用位置參數、默認參數、可變參數、關鍵字參數（命名關鍵字參數），這些參數都可以組合使用。但是，參數定義的順序必須是：位置參數、默認參數、可變參數、關鍵字參數（命名關鍵字參數）。

def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)

def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)

f1(1, 2)
f1(1, 2, c=3)
f1(1, 2, 3, 'a', 'b')
f1(1, 2, 3, 'a', 'b', x=99)
f2(1, 2, d=99, ext=None)

運行：

4.匿名函數

python 使用 lambda 來創建匿名函數。
所謂匿名，意即不再使用 def 語句這樣標準的形式定義一個函數。

• lambda 只是一個表達式，函數體比 def 簡單很多。
• lambda的主體是一個表達式，而不是一個代碼塊。僅僅能在lambda表達式中封裝有限的邏輯進去。
• lambda 函數擁有自己的命名空間，且不能訪問自己參數列表之外或全局命名空間里的參數。
• 雖然lambda函數看起來只能寫一行，卻不等同于C或C++的內聯函數，后者的目的是調用小函數時不占用棧內存從而增加運行效率。
  語法
  lambda 函數的語法只包含一個語句，如下：

  lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

  舉個例子：

  # 可寫函數說明
  sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
  # 調用sum函數
  print ("相加后的值為 : ", sum( 10, 20 ))
  print ("相加后的值為 : ", sum( 20, 20 ))

  運行：

  相加后的值為 :  30
  相加后的值為 :  40

5.全局變量和局部變量

定義在函數內部的變量擁有一個局部作用域，定義在函數外的擁有全局作用域。
局部變量只能在其被聲明的函數內部訪問，而全局變量可以在整個程序范圍內訪問。調用函數時，所有在函數內聲明的變量名稱都將被加入到作用域中。如下實例：

total = 0 # 這是一個全局變量
# 可寫函數說明
def sum( arg1, arg2 ):
    #返回2個參數的和."
    total = arg1 + arg2 # total在這里是局部變量.
    print ("函數內是局部變量 : ", total)
    return total

#調用sum函數
sum( 10, 20 )
print ("函數外是全局變量 : ", total)

以上實例輸出結果：

函數內是局部變量 :  30
函數外是全局變量 :  0

global 關鍵字
將變量聲明為全局變量。
小栗子：

num = 1
def fun1():
    num = 123
    print(num)
fun1()
print(num)

實例輸出結果：

123
1

以下實例修改全局變量 num：

num = 1
def fun1():
    global num  #使用 global 關鍵字聲明 num 為全局變量
    print(num)  #現在num已經是全局變量了
    num = 123   #改變全局變量num的值
    print(num)
fun1()
print(num)

以上實例輸出結果：

1
123
123