【Python】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。

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。

让我们使用函数来输出"Hello World！"：

>>>defhello():

print("Hello World!")

>>>hello()

HelloWorld!

更复杂点的应用，函数中带上参数变量:

#!/usr/bin/python3

#计算面积函数

defarea(width,height):

returnwidth*height

defprint_welcome(name):

print("Welcome",name)

print_welcome("Oop")

w=4

h=5

print("width =",w,"height =",h,"area =",area(w,h))

以上实例输出结果：

WelcomeOop

width=4height=5area=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：

#!/usr/bin/python3

#定义函数

defprintme(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

在python中，类型属于对象，变量是没有类型的：

a=[1,2,3]

a="Oop"

以上代码中，[1,2,3]是List类型，"Oop"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。比如在fun（a）内部修改a的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响a本身。

·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

#!/usr/bin/python3

defChangeInt(a):

a=10

b=2

ChangeInt(b)

print(b)#结果是2

实例中有int对象2，指向它的变量是b，在传递给ChangeInt函数时，按传值的方式复制了变量b，a和b都指向了同一个Int对象，在a=10时，则新生成一个int值对象10，并让a指向它。

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：

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

defchangeme(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]]

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：

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

defprintme(str):#打印任何传入的字符串

print(str)

return

#调用printme函数

printme()

以上实例输出结果：

Traceback(most recent calllast):

File"test.py",line10,in

printme()

TypeError:printme()missing1required 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：

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

defprintme(str):#打印任何传入的字符串

print(str)

return

#调用printme函数

printme(str="教程")

以上实例输出结果：

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：

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

defprintinfo(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="Oop")

以上实例输出结果：

名字:Oop

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：

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

defprintinfo(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="Oop")

print("------------------------")

printinfo(name="Oop")

以上实例输出结果：

名字:Oop

年龄:50

------------------------

名字:Oop

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：

deffunctionname([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。

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

defprintinfo(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：

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

defprintinfo(arg1, *vartuple):#打印任何传入的参数

print("输出:")

print(arg1)

forvarinvartuple:

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：

deffunctionname([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。

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

defprintinfo(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:

deff(a,b,*,c):

returna+b+c

如果单独出现星号*后的参数必须用关键字传入。

>>>deff(a,b,*,c):

...returna+b+c

...

>>>f(1,2,3)#报错

Traceback(most recent calllast):

File"",line1,in

TypeError:f()takes2positional arguments but3were 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。

lambda函数的语法只包含一个语句，如下：

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

如下实例：

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

sum=lambdaarg1,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:40return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：

#!/usr/bin/python3

#可写函数说明

defsum(arg1,arg2):#返回2个参数的和.

total=arg1+arg2

print("函数内:",total)

returntotal

#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变量作用域

Python中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python的作用域一共有4种，分别是：

·L（Local）局部作用域

·E（Enclosing）闭包函数外的函数中

·G（Global）全局作用域

·B（Built-in）内建作用域

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。

x=int(2.9)#内建作用域

g_count=#全局作用域

defouter():

o_count=1#闭包函数外的函数中

definner():

i_count=2#局部作用域

Python中只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域，其它的代码块（如if/elif/else/、try/except、for/while等）是不会引入新的作用域的，也就是说这些语句内定义的变量，外部也可以访问，如下代码：

>>>ifTrue:

...msg='I am from Oop'

...

'I am from Oop'

实例中msg变量定义在if语句块中，但外部还是可以访问的。

如果将msg定义在函数中，则它就是局部变量，外部不能访问：

>>>deftest():

...msg='I am from Oop'

...

Traceback(most recent calllast):

File"",line1,in

NameError:name'msg'isnotdefined

从报错的信息上看，说明了msg未定义，无法使用，因为它是局部变量，只有在函数内可以使用。

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到作用域中。如下实例：

#!/usr/bin/python3

total=#这是一个全局变量

#可写函数说明

defsum(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)

returntotal

#调用sum函数

sum(10,20)

print("函数外是全局变量:",total)

以上实例输出结果：

函数内是局部变量:30

函数外是全局变量:global和nonlocal关键字

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

以下实例修改全局变量num：

#!/usr/bin/python3

num=1

deffun1():

globalnum#需要使用global关键字声明

print(num)

num=123

print(num)

fun1()

print(num)

以上实例输出结果：

1

123

123

如果要修改嵌套作用域（enclosing作用域，外层非全局作用域）中的变量则需要nonlocal关键字了，如下实例：

#!/usr/bin/python3

defouter():

num=10

definner():

nonlocalnum# nonlocal关键字声明

num=100

print(num)

inner()

print(num)

outer()

以上实例输出结果：

100

100

另外有一种特殊情况，假设下面这段代码被运行：

#!/usr/bin/python3

a=10

deftest():

a=a+1

print(a)

test()

以上程序执行，报错信息如下：

Traceback(most recent calllast):

File"test.py",line7,in

test()

File"test.py",line5,intest

a=a+1

UnboundLocalError:localvariable'a'referenced before assignment

错误信息为局部作用域引用错误，因为test函数中的a使用的是局部，未定义，无法修改。

修改a为全局变量，通过函数参数传递，可以正常执行输出结果为：

#!/usr/bin/python3

a=10

deftest(a):

a=a+1

print(a)

test(a)

执行输出结果为：11