python学习笔记：第七天（函数）

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。

　　函数能提升应用的模块性，和代码的重复利用率。

　　与C同样，Python提供了许多内建函数，好比print()。同时也能够本身建立函数，这被叫作用户自定义函数。

　　一、定义一个函数

　　你能够定义一个由本身想要功能的函数，如下是简单的规则：

• 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，圆括号之间能够用于定义参数。
• 函数的第一行语句能够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，而且缩进。
• 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至关于返回 None。

　　<1> 语法

　　Python 定义函数使用 def 关键字，通常格式以下：

def 函数名（参数列表）:
    函数体

　　默认状况下，参数值和参数名称是按函数声明中定义的的顺序匹配起来的。

　　<2> 实例

#!/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("yu")
w = 4
h = 5
print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))

 

　　二、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之后，能够经过另外一个函数调用执行，也能够直接从 Python 命令提示符执行。

　　以下实例调用了 printme() 函数：

#!/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");

 

　　三、参数传递

　　在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的。

　　<1> 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 等则是能够修改的对象。

• 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，至关于新生成了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，自己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：相似 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对象自己。好比在 fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另外一个复制的对象，不会影响 a 自己。

• 可变类型：相似 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，严格意义咱们不能说值传递仍是引用传递，咱们应该说传不可变对象和传可变对象。

 

　　四、参数

　　如下是调用函数时可以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

　　<1> 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同样。

#!/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();

　　调用printme()函数，你必须传入一个参数，否则会出现语法错误：

　　TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'

　　<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肯定传入的参数值。

　　使用关键字参数容许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，由于 Python 解释器可以用参数名匹配参数值。

　　如下实例演示了函数参数的使用不须要使用指定顺序：

#!/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="yu" );

　　<3> 默认参数

　　调用函数时，若是没有传递参数，则会使用默认参数。如下实例中若是没有传入 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="yu" );
print ("------------------------")
printinfo( name="yu" );

　　<4> 不定长参数

　　一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫作不定长参数，和上述2种参数不一样，声明时不会命名。基本语法以下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression]

加了星号（*）的变量名会存放全部未命名的变量参数。若是在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。咱们也能够不向函数传递未命名的变量。以下实例：

#!/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 );

 

　　五、匿名函数

　　python 使用 lambda 来建立匿名函数。

　　所谓匿名，意即再也不使用 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 简单不少。
• 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 函数拥有本身的命名空间，且不能访问本身参数列表以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长运行效率。

　　<1> 语法

　　lambda 函数的语法只包含一个语句，以下：

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

　　以下实例：

#!/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 ))

 

　　六、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。以前的例子都没有示范如何返回数值，如下实例演示了 return 语句的用法：

#!/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)

　　七、变量做用域

　　Python 中，程序的变量并非在哪一个位置均可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

　　变量的做用域决定了在哪一部分程序能够访问哪一个特定的变量名称。Python的做用域一共有4种，分别是：

• L （Local） 局部做用域
• E （Enclosing） 闭包函数外的函数中
• G （Global） 全局做用域
• B （Built-in） 内建做用域

　　以 L –> E –> G –>B 的规则查找，即：在局部找不到，便会去局部外的局部找（例如闭包），再找不到就会去全局找，再者去内建中找。

　　Python 中只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的做用域，其它的代码块（如 if/elif/else/、try/except、for/while等）是不会引入新的做用域的，也就是说这这些语句内定义的变量，外部也能够访问。

 

　　<1> 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做用域，定义在函数外的拥有全局做用域。

　　局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量能够在整个程序范围内访问。调用函数时，全部在函数内声明的变量名称都将被加入到做用域中。

　　<2> global 和 nonlocal关键字

　　当内部做用域想修改外部做用域的变量时，就要用到global和nonlocal关键字了。

　　如下实例修改全局变量 num：

#!/usr/bin/python3

num = 1
def fun1():
    global num  # 须要使用 global 关键字声明
    print(num) 
    num = 123
    print(num)
fun1()

若是要修改嵌套做用域（enclosing 做用域，外层非全局做用域）中的变量则须要 nonlocal 关键字了，以下实例：

#!/usr/bin/python3
 
def outer():
    num = 10
    def inner():
        nonlocal num   # nonlocal关键字声明
        num = 100
        print(num)
    inner()
    print(num)
outer()