Python3函数

Posted 2020-11-20

Python3 函数

• 函数文字定义：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。

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定义函数

函数的定义有以下规则：

• 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之中，圆括号之中可以用于定义参数。
• 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。

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定义语法

def 函数名(参数):
    函数体

示例

# 输出hello world函数

def HelloWorld():
    print(‘Hello  world‘)

# 函数调用
HelloWorld()

几种参数的用法

1、默认参数

在函数调用时，可以不传送值的参数；或者说，有默认值的参数

• 默认参数的值可以被覆盖
• 默认参数必须在参数列表的最后
• 默认参数在函数里只分配一次
  -示例：

# 例1：

#!/usr/bin/python3

import random

def choose_num(s,e=10):
    num = random.randint(s,e)
    return num

choose_num(3)  # 调用时只传了s，未传e，e用的默认值
输出 5

choose_num(1,50)  # 默认值被覆盖
输出 28

# 示例2，默认值必须在最后

#!/usr/bin/python3

def choose_num(s=10,e):  # 默认值放前边，报错了。
    num = random.randint(s,e)
    return num

choose_num(3)

报错
File "<ipython-input-18-16c067f4bcb8>", line 1
    def choose_num(s=10,e):
                  ^
SyntaxError: non-default argument follows default argument

def choose_num(s, e=10, n=5): 
    numbers = []
    for x in range(n):
        num = random.randint(s,e)
        numbers.append(num)
    return numbers

choose_num(3)
输出
[6, 7, 4, 3, 8]

# 示例3，默认值只分配一次

#!/usr/bin/python3

def f(a,L=[]):       # 由于默认值只在内存里分配一次，所以当此列表做默认值时，       
    L.append(a)  # 结果不管调用多少次，都是往已经分配好的列表中追加的
    return L        # 就是结果中的样子。
                        # 而不是第一次返回 [1]  第二次返回[2]  第三次返回[3]
print(f(1))
print(f(2))
print(f(3))

输出
[1]
[1, 2]
[1, 2, 3]

2、关键参数（k=v 方式给参数传值)

示例代码：

#!/usr/bin/python3

def car(color,price=‘10‘,user=‘yhyang‘):
    print(f‘{user}有一辆{color}色的车，价值{price}块‘)

car(‘蓝‘) # 其它的使用默认参数
car(‘红‘,‘30‘,‘hmm‘) # 对应位置覆盖
car(color=‘blue‘,price=‘100‘,) # k=v的方式给参数传值，

输出
yhyang有一辆蓝色的车，价值10块
hmm有一辆红色的车，价值30块
yhyang有一辆blue色的车，价值100块

3、任意参数

用 *args , **kwargs 作参数，args->tuple,kwargs->dict
示例代码：

#!/usr/bin/python3
def car(*args):     # 一个*号跟args，即 *args 可以成为一个元组
    print(args)     # 两个*号跟kwargs 即 **kwargs  可以成为一个字典
    for k in args:  # 重点在于*号有几个，不在于args kwargs的名称
        print(k)

car("red",10,"yhyang")

输出
(‘red‘, 10, ‘yhyang‘)
red
10
yhyang

#!/usr/bin/python3
def car(**kw):  # 这种参数，在传递的时候需要传递 key=value的方式，才能按字典的方式存储并打印
    for k,v in kw.items():
        print(f‘{k}::{v}‘)

car(color=‘red‘,price=20,user=‘yhyang‘)
输出
color::red
price::20
user::yhyang

#!/usr/bin/python3
def car(*args,**kw):  # 可以识别单个参数和key value参数
    print(‘args:‘,args)
    print(‘kw:‘,kw)
    for k in args:
        print(k)
    for k,v in kw.items():
        print(f‘{k}::{v}‘)
car(‘adfsdf‘,‘t‘,color=‘red‘,price=20,user=‘yhyang‘) # 可以识别单个参数和key value参数
输出
args: (‘adfsdf‘, ‘t‘)
kw: {‘color‘: ‘red‘, ‘price‘: 20, ‘user‘: ‘yhyang‘}
adfsdf
t
color::red
price::20
user::yhyang

4、注意：直接传字典名字的时候要加两个*号

示例代码：

#!/usr/bin/python3
kwargs = {‘color‘:‘red‘,‘price‘:30,}
def car(**kw):
    print(kw)
car(**kwargs)  #这里注意，传字典名字的时候前面要加两个*
输出
{‘color‘: ‘red‘, ‘price‘: 30}

5、下面这种写法，* 参数可传可不传，但是price一定要传，而且是以key value的方式来传

示例代码：

#!/usr/bin/python3
def car(color=‘blue‘,*,price): 
    print(color,price)

car(price=30)
输出
blue 30

函数注释与文档说明（annotations,doc）

示例代码：

#!/usr/bin/python3
def add(x,y):
    """Add x and y together."""  # 函数文档说明，写在函数定义的第一行，就可以用 
    return x+y                  # 函数名.__doc__来查看函数说明文档
add.__doc__
输出
‘Add x and y together.‘

• 下边例子中，x:int y:‘这个参数随便‘ 是对x 和y的说明 ；-> int 是对函数返回值的说明，在执行过程中，会将这个说明忽略
• doc 来获取函数说明文档，annotations来获取函数参数及返回值
  示例代码：

#!/usr/bin/python3
def add(x:int, y:‘这个参数随便‘)-> int:  
    """Add x and y together."""
    return x+y

add.__doc__
add.__annotations__   
输出
‘Add x and y together.‘
{‘x‘: int, ‘y‘: ‘这个参数随便‘, ‘return‘: int}

函数变量的作用域

变量作用域，在自己屋干自己的事儿

• 本地（局部）
• 封闭
• 全局
• 内置
  示例代码：

# 以下代码会报错

#!/usr/bin/python3
x = 1     # 全局
def add():
    x += 1  # 局部变量赋值错误，此处x没有被声明，所以不能被赋值，此处x不是全局的x
    print(x) 
add()

error_list = [2,3,5]
def big_list():
    error_list += [99]   # 此处是error_list = error_list + [99],需要先在函数内部声明error_list,才不会报错
    print(error_list)
big_list()

示例代码：

#!/usr/bin/python3
error_list = [2,3,5]
def big_list():
    error_list.append(88) # 此处是在全局变量的基础上追加，所以可以。
    print(error_list)
big_list()
输出
[2, 3, 5, 88]

error_list = [2,3,5]
def big_list():
    error_list = []   # 事先声明才能做下边的 += 操作
    error_list += [99]   
    print(error_list)
big_list()
输出
[99]

函数嵌套

函数是python里面的一级对象，可以用在任何地方，函数里的作用域属于封闭作用域

• 一级对象
• 在运行时创建
• 能赋值给变量或数据结构
• 作为参数传递给函数
• 能作为函数的返回结果
  示例代码：

# 函数嵌套

#!/usr/bin/python3
def calc(x,y):
    def add(x,y):
        print(‘x+y:‘,x+y)
    def sub(x,y):
        print(‘x-y:‘,x-y)
    def mul(x,y):
        print(‘x*y:‘,x*y)

    add(x,y)  # 在函数内部直接执行嵌套的函数
    sub(x,y)
calc(2,5)
输出
x+y: 7
x-y: -3

# 返回值为函数本身

#!/usr/bin/python3
def calc(x,y):
    def add(x,y):
        print(‘x+y:‘,x+y)
    def sub(x,y):
        print(‘x-y:‘,x-y)
    def mul(x,y):
        print(‘x*y:‘,x*y)

    add(x,y)  # 在函数内部直接执行嵌套的函数
    sub(x,y)

    return mul # 返回 mul函数本身，可以赋给变量
calc(3,5)
输出
x+y: 8
x-y: -2
<function __main__.calc.<locals>.mul(x, y)>

c = calc(3,5)  # c 被赋值为mul函数
输出
x+y: 8
x-y: -2

闭包

函数返回值为内部函数的名字，内部函数又处理外层函数变量；这个整体叫闭包
示例代码：

# 闭包
#!/usr/bin//python3
def hello():
    s = ‘yhyang‘   # s变量在函数中是自由变量
    def say():
        print(s)
    return say    # 返回内部函数名，内部函数绑定了外层函数的变量
hello()
h = hello()
h()    # h 得到的值为say()函数，再次执行，则会用到外层函数的变量s
输出
<function __main__.hello.<locals>.say()>
yhyang

函数闭包，或者闭包函数，本质是一种函数，可以在函数运行以后，依然存在自由变量（或者说可用变量），可以对闭包的数据进行隐藏，避免使用全局变量
如上边 hello中的变量 s一样，在第一次执行h = hello的时候，隐藏了s,此时s为自由变量，依然存在，可以继续使用。