【Python】Python系列教程-- Python3 函数（二十一）

港控/mmm° 2023-10-12 11:01 4阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  定义一个函数
 *  语法
 *  实例
 *  函数调用
 *  参数传递
 *  可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象
 *  python 传不可变对象实例
 *  传可变对象实例
 *  参数
 *  必需参数
 *  关键字参数
 *  默认参数
 *  不定长参数
 *  匿名函数
 *  return 语句
 *  强制位置参数

## 前言 ##

往期回顾：

*  [Python系列教程–Python3介绍（一）][Python_Python3]
 *  [Python系列教程–Python3 环境搭建（二）][Python_Python3 1]
 *  [Python系列教程–Python3 VScode（三）][Python_Python3 VScode]
 *  [Python系列教程–Python3 基础语法（四）][Python_Python3 2]
 *  [Python系列教程–Python3 基本数据类型（五）][Python_Python3 3]
 *  [Python系列教程-- Python3 数据类型转换（六）][Python_-- Python3]
 *  [Python系列教程-- Python3 推导式（七）][Python_-- Python3 1]
 *  [Python系列教程-- Python3 解释器和注解（八）][Python_-- Python3 2]
 *  [Python系列教程-- Python3 什么是运算符（九）][Python_-- Python3 3]
 *  [Python系列教程-- Python3 数字(Number)（十）][Python_-- Python3 _Number]
 *  [Python系列教程-- Python3 字符串（十一）][Python_-- Python3 4]
 *  [Python系列教程-- Python3 列表（十二）][Python_-- Python3 5]
 *  [Python系列教程-- Python3 元组（十三）][Python_-- Python3 6]
 *  [Python系列教程-- Python3 字典（十四）][Python_-- Python3 7]
 *  [Python系列教程-- Python3 集合（十五）][Python_-- Python3 8]
 *  [Python系列教程-- Python3 条件控制（十六）][Python_-- Python3 9]
 *  [Python系列教程-- Python3 循环语句（十七）][Python_-- Python3 10]
 *  [Python系列教程-- Python3 编程第一步（十八）][Python_-- Python3 11]
 *  [Python系列教程-- Python3 推导式（十九）][Python_-- Python3 12]
 *  [Python系列教程-- Python3 迭代器与生成器（二十）][Python_-- Python3 13]

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。

## 定义一个函数 ##

你可以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。

![在这里插入图片描述][4c2be7ca9c604738aa7f62f2834cc233.png]

## 语法 ##

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

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起来的。

## 实例 ##

让我们使用函数来输出"Hello World！"：

#!/usr/bin/python3
    
    def hello() :
        print("Hello World!")
    
    hello()

更复杂点的应用，函数中带上参数变量:

实例(Python 3.0+)  
比较两个数，并返回较大的数:

#!/usr/bin/python3
     
    def max(a, b):
        if a > b:
            return a
        else:
            return b
     
    a = 4
    b = 5
    print(max(a, b))

以上实例输出结果：

实例(Python 3.0+)  
计算面积函数:

#!/usr/bin/python3
     
    # 计算面积函数
    def area(width, height):
        return width * height
     
    def print_welcome(name):
        print("Welcome", name)
     
    print_welcome("Runoob")
    w = 4
    h = 5
    print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))
    以上实例输出结果：
    
    Welcome Runoob
    width = 4  height = 5  area = 20

## 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，也可以直接从 Python 命令提示符执行。

如下实例调用了 printme() 函数：

实例(Python 3.0+)

#!/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

## 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。

## python 传不可变对象实例 ##

通过 id() 函数来查看内存地址变化：

实例(Python 3.0+)

def change(a):
        print(id(a))   # 指向的是同一个对象
        a=10
        print(id(a))   # 一个新对象
     
    a=1
    print(id(a))
    change(a)

以上实例输出结果为：

4379369136
    4379369136
    4379369424

可以看见在调用函数前后，形参和实参指向的是同一个对象（对象 id 相同），在函数内部修改形参后，形参指向的是不同的 id。

## 传可变对象实例 ##

可变对象在函数里修改了参数，那么在调用这个函数的函数里，原始的参数也被改变了。例如：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
     
    # 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)

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。故输出结果如下：

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

## 参数 ##

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 ##

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。

调用 printme() 函数，你必须传入一个参数，不然会出现语法错误：

实例(Python 3.0+)

#!/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。

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。

以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名：

实例(Python 3.0+)

#!/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
    printme( str = "菜鸟教程")

以上实例输出结果：

菜鸟教程

以下实例中演示了函数参数的使用不需要使用指定顺序：

实例(Python 3.0+)

#!/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
     
    #调用printinfo函数
    printinfo( age=50, name="runoob" )

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：

实例(Python 3.0+)

#!/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，和上述 2 种参数不同，声明时不会命名。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。

实例(Python 3.0+)

#!/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)
     
    # 调用printinfo 函数
    printinfo( 70, 60, 50 )

以上实例输出结果：

输出:

70
    (60, 50)

如果在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。如下实例：  
实例(Python 3.0+)

#!/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)
       for var in vartuple:
          print (var)
       return
     
    # 调用printinfo 函数
    printinfo( 10 )
    printinfo( 70, 60, 50 )

以上实例输出结果：

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。

实例(Python 3.0+)
    #!/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}

声明函数时，参数中星号 \* 可以单独出现，例如:

def f(a,b,*,c):
        return a+b+c

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
    >>>

## 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。  
    语法  
    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:

实例

x = lambda a : a + 10
    print(x(5))

以上实例输出结果：

以下实例匿名函数设置两个参数：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
     
    # 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 ))

以上实例输出结果：

相加后的值为 :  30
    相加后的值为 :  40

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：

实例

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

## 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，以下实例演示了 return 语句的用法：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
     
    # 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 )
    print ("函数外 : ", total)

以上实例输出结果：

函数内 :  30
    函数外 :  30

## 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)

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

[Python_Python3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130980776
[Python_Python3 1]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130980858
[Python_Python3 VScode]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130980893
[Python_Python3 2]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130981255
[Python_Python3 3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130999519
[Python_-- Python3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130999535
[Python_-- Python3 1]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130999553
[Python_-- Python3 2]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/130999590
[Python_-- Python3 3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131017296
[Python_-- Python3 _Number]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131017307
[Python_-- Python3 4]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131017321
[Python_-- Python3 5]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131028799
[Python_-- Python3 6]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131028904
[Python_-- Python3 7]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131029088
[Python_-- Python3 8]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131031598
[Python_-- Python3 9]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131040742
[Python_-- Python3 10]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131040928
[Python_-- Python3 11]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131043423
[Python_-- Python3 12]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131043599
[Python_-- Python3 13]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131059837
[4c2be7ca9c604738aa7f62f2834cc233.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/4c2be7ca9c604738aa7f62f2834cc233.png