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2.6 Python函数

下面介绍Python函数的相关内容,包括函数规则、函数调用、参数传递、参数类型等。

1.函数规则

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。Python提供了许多内置函数,可以直接使用,比如print(),也可以自己自定义函数。

我们可以定义任意一种函数,但是要遵循以下的规则:

·函数代码块以def关键字开头,后接函数标识符名称和圆括号();

·任何传入的参数和自变量都必须放在圆括号中,也可以在括号内自定义参数;

·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,注意缩进;

·以return语句结束函数,选择性地返回一个值给调用方,不带表达式的return语句相当于返回none。

语法格式如下:


def functionname( parameters ): 
    "函数_文档字符串" 
    function_suite 
    return [expression]

默认情况下,参数值和参数名称是按函数声明中定义的顺序匹配的。

以下为一个简单的Python函数,它将一个字符串作为传入参数,打印到标准显示设备上。


def printme( str ): 
    "打印传入的字符串到标准显示设备上"
    print (str)
    return

2.函数调用

定义一个函数,指定函数包含的参数和代码块结构。执行时,可以通过另一个函数调用该函数,也可以直接从Python提示符调用。如下实例调用了printme()函数:


# 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")

输出结果为:


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,而变量是没有类型的。


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没有类型,它仅仅是一个对象的引用(一个指针)。该对象可以是List类型,也可以是String类型。在Python中,Number、String、Tuple类型对象是不可更改的,而List、Dictionary类型对象等则是可以修改的。

在Python中传入不可变对象的实例如下:


def ChangeInt( a ): 
    a = 10 
b = 2 
ChangeInt(b) 
print (b)               # 结果是 2

实例中有int对象2,并把它赋值给变量b,在给ChangeInt函数传值的时候,只是复制了b,所以a和b都指向了同一个int对象,当a=10时,则又新生成一个int值对象10,并让a指向它。

在Python中传入可变对象的实例如下:


# 可写函数说明 
def changeme( mylist ): 
    "修改传入的列表" 
    mylist.append([1,2,3,4]) 
    print ("函数内取值: ", mylist)
    return 

# 调用changeme函数 
mylist = [10,20,30] 
changeme( mylist ) 
print ("函数外取值: ", mylist)

实例中传入函数的对象和在末尾添加新内容的对象用的是同一个引用,故输出结果为:


函数内取值: [10,20,30, [1,2,3,4]]
函数外取值: [10,20,30, [1,2,3,4]]

4.参数类型

调用函数时可使用的正式参数类型包括必备参数、关键字参数、默认参数、不定长参数。

(1)必备参数

必备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一样。调用printme()函数时,必须传入一个参数,不然会出现语法错误。

(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。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。以下实例是在函数printme()调用时使用参数名:


# 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 
printme( str = "My string")

输出结果为:


My string

下例更清楚地展示了使用关键字参数时,参数顺序无须与声明时一致:


# 可写函数说明 
def printinfo( name, age ): 
    "打印任何传入的字符串" 
    print ("Name: ", name) 
    print ("Age: ", age) 
    return 

# 调用printinfo函数 
printinfo( age=50, name="miki" )

输出结果为:


Name: miki
Age: 50

(3)默认参数

调用函数时,如果没有传入相应的参数值,则使用其默认值。如在下面例子中,如果没有传入age,则会打印默认的age。


# 可写函数说明 
def printinfo( name, age = 35 ): 
    "打印任何传入的字符串" 
    print ("Name: ", name)
    print ("Age:", age)
    return
# 调用printinfo函数 
printinfo( age=50, name="miki" ) 
printinfo( name="miki" )

输出结果为:


Name: miki
Age: 50
Name: miki
Age: 35

(4)不定长参数

有时,我们还需要一个能处理与声明参数个数或类型不同的参数的函数,这些参数叫作不定长参数。与上述参数不同,不定长参数不会在声明时命名。基本语法如下:


# 可写函数说明 
def printinfo( 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 
printinfo( 10 ) 
printinfo( 70, 60, 50 )

输出结果为:


输出:
10
输出:
70
60
50

5.匿名函数

Python使用lambda来创建匿名函数。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,所以只能封装有限的逻辑。lambda函数拥有自己的命名空间,且不能访问自有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条语句,具体如下:


lambda[arg1 [,arg2,…,argn]]:表达式

实例代码如下:


# 可写函数说明 
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2 
# 调用sum函数 
print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ) )
print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 ))

输出结果为:


相加后的值为 :30
相加后的值为 :40

6.return语句

return语句表示退出函数,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。实例如下:


# 可写函数说明 
def sum( arg1, arg2 ): 
    # 返回2个参数的和." 
    total = arg1 + arg2 
    print ("函数内 : ", total )
    return total 

# 调用sum函数 
total = sum( 10, 20 )

输出结果为:


函数内:30

7.变量作用域

一个程序的所有变量并不可以随意访问,变量的位置决定了它的作用范围,即变量的作用域。换句话说,变量作用域决定了你可以在哪一部分程序访问哪个特定的变量。根据变量作用域,一般将变量分为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,定义在函数外的变量拥有全局作用域。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作用域中。实例如下:


total = 0                       # 这是一个全局变量 
# 可写函数说明 
def sum( arg1, arg2 ): 
    # 返回2个参数的和." 
    total = arg1 + arg2 # total在这里是局部变量 
    print ("函数内是局部变量 : ", total )
    return total 
# 调用sum函数 
sum( 10, 20 ) 
print ("函数外是全局变量 : ", total)

输出结果为:


函数内是局部变量 : 30
函数外是全局变量 : 0