Python-函数

​ 函数是一种可以复用代码,把大型代码拆分成多段代码,实现功能分离,达到模块化的效果。

​ 对于函数主要有两个操作:定义函数和调用函数

函数定义


​ 使用关键字def ,函数名,圆括号,圆括号内可以有参数,最后再跟一个冒号:。函数的命名和变量的命名一样。

​ 回顾下变量命名的规范:只能用字母或者下划线开头,名字中只能包含字母,数字和下划线。

​ 定义一个函数可以这样子:

# def 函数名 (参数):
#   执行语句
#   return 返回值

# 定义一个不执行任何语句的函数(无参数,无返回值)
def main():
  pass

# 定义一个无参数,有返回值的函数
def main1():
  return True

# 定义一个有参数,有返回值的函数
def main2(name):
  print("My name is %s" %name)

注意:

1.函数的返回值,如果没有用return指定返回值,默认是返回None 。None作为布尔值的时候和False一样,但是两者是有区别的。Python中不含任何值得空数据结构都等价于False,但不等于None,可以用is操作符判断: if xxx is None

函数调用


​ 函数的调用很简单,只需要在函数名字后面加上(),就是调用函数了,当然有参数的要给予参数。比如上面定义了函数后,要调用,只需要这样:main() main1() main2("West")

​ 注意只使用了函数名,不带()的不是调用,返回的是函数对象,函数也是对象的一种,函数名也可以当做变量一样赋值给另一个,比如:test = main test() 就等价于调用了函数main

函数参数


​ 函数参数有几种类型:位置参数,关键字参数,默认参数,可变参数。

  • 位置参数

    传入的参数是按照位置顺序依次传递的。(坏处是需要记住每个位置的参数的意义,容易记混而出错)

    # 定义一个函数sum,计算x和y的和
    # x和y称为参数,具体的说是形参
    def sum(x,y):
      return x+y
    # 调用的时候,依次传递参数给x和y
    sum(3,4)
    # 可以把返回值赋值给一个变量
    data = sum(3,4) #依次把3复制给x,4复制给y
    print(data)  #data = 7
    
  • 关键字参数

    关键字参数可以在调用的时候指定参数的名字,这样就避免了位置参数所带来的坏处了。

    关键字参数也可以不按顺序的调用,也可以和位置参数混合调用,但是位置参数必须要在关键字参数的前面调用

    # 定义函数
    def sum(x,y):
      return x+y
    
    # 使用关键字参数调用函数
    print(sum(x=2,y=4))
    
    # 不按顺序的关键字参数调用
    print(sum(y=3,x=2))
    
    # 和位置参数混合使用
    print(sum(1,y=7))
    # 这种方式是不对的
    # print(sum(x=1,7)) 位置参数在关键参数后面了。
    
  • 默认参数

    函数定义时候指定的默认参数,在调用时候,如果没有提供对应的参数,则用默认参数替代,否则就用提供的参数。

    注意:默认参数必须在位置参数之后

    # 定义函数
    def sum(x=4,y=5): 
      return x+y
    # def sum(x=4,y): 这种是不行的,默认参数必须在位置参数之后
    # 试想下这种定义函数,调用时候 sum(3),那这个3是给默认参数呢,还是给位置参数的,分不清了。
    
    # 两个参数都提供
    print(sum())  #输出: 9
    
    # 提供一个参数,默认是给第一个参数
    print(sum(3))     #输出: 8
    
    # 提供一个参数,在赋值时候指定
    print(sum(y=2)) #输出: 6
    
    # 提供两个参数
    print(sum(2,3)) #输出: 5
    

    默认参数需要注意的一点是:默认参数的值在函数定义的时候就已经计算出来了,而不是函数运行时候生成,当参数值为可变的数据类型时候,很容易犯错(涉及到传值还是传引用的问题,下面会讲),比如:

    def main(a,b=[]): # b为空列表,列表为可变的数据类型

    ​ b.append(a)

    ​ print(b)

    main(1) # 执行第一次,输出为:[1]

    main(2) # 第二次执行,输出为:[1,2],而不是[2]

    要想列表每次只输出一个,可以在函数定义的时候对b是否为None做个判断,如下:

    def main(a,b=None):

    ​ if b is None:

    ​ b = []

    ​ b.append(a)

    ​ print(b)

    最终输出为[1]和[2]

  • 可变参数

    可变参数的意思就是,提供给函数的参数是不确定的,可能是一个,也可以是多个,也可以没有参数,有两种可变参数,分别是args和*kwargs。

    • *args

      会把传入的多的参数作为一个元组 (前面是星号,后面的变量名可以自定义),收集的是位置参数。

      # 比如计算 a²+b²+c²...
      def calc(*number):
          sum = 0
          for i in number:
              sum = sum + i * i
          return sum
      # 调用方式 也可以不给参数,直接calc(),结果当然是0
      print(calc())
      # 元组(1,2,3,4)的形式
      print(calc(1,2,3,4))
      # 如果已经存在一个元组,可以这样传递参数
      data = (1,2,3)
      print(calc(data[0],data[1],data[2])) #比较繁琐
      # 可以直接这样,加个星号
      print(calc(*data))
      
    • **kwargs

      会把传入的多的参数作为一个字典 (前面两个是星号,后面的变量名可以自定义),收集的是关键字参数。

      def people(name,age,**kwargs):
          print("name:",name)
          print("age:",age)
          print("other:",kwargs)
      # 可以传入0个或任意个参数,除了接受name和age参数外,还接受任意个参数kwargs(关键字参数)
      
      # 可以不传入关键字参数
      people("ZZY",22)
      # 也可以传入关键字参数
      people("zzy",22,city="ShenZhen")
      # 可以把dict作为参数传进去
      kw = {'city':'shanghai','job':'Coder'}
      people("zzy",22,**kw)
      

函数参数传递


​ 前面说到,在默认参数是可变数据类型时容易犯错,这里涉及到Python函数参数的传递问题,这里先给出结论:Python函数参数传递,既不是传值,也不是传引用

​ 首先要清楚知道的是,在python中,一切都是对象,python的变量是没有类型的,只有对象才有类型,变量是可以指向任何的对象的,可以指向列表,元组,函数,变量也可以看做是对象的一种引用(也可以看成是一个标签,贴在对象上)。

进一步理解:

# 变量a 相当于是给一个有三个元素的列表贴上标签a
a = [1,2,3]
print(type(a))
print(id(a))
# 把标签a贴到元组上
a = (4,5,6)
print(type(a))
print(id(a))
# 输出:
# <class 'list'>
# 140094689003912
# <class 'tuple'>
# 140094689336776

从上面的程序可以看出:变量a是没有类型的,它既可以执行列表,也可以指向元组。

再到函数的传参上,其实就是变量指向的对象的内存地址的传递(可以理解为传递的是对象) ,这里就牵扯到python中可变对象和不可变对象的概念了:

可变对象:字典,列表,集合...

不可变对象:整形,字符串,元组...

正是由于存在可变对象和不可变对象,python函数的参数传递看起来有时候是传值,有时候是传引用,可以这样子去理解(仅仅限于理解)

参数是可变对象的传递,类似于c/c++中的引用传递

参数是不可变对象的传递,类似于c/c++中的值传递

举例说明:

# 不可变对象
def show(data):
    data = 10
    print(data)
# 变量a,指向内存中保存5的内存地址
a = 5
show(a)     # 输出10 
print(a)    # 输出5
'''
解释:
首先a = 5,相当于给内存中的5贴上一个标签a
然后调用show(a),将data = a,等于给内存中的5再贴一个标签 data
接着执行data = 10,等于把5的标签data撕掉,贴到了10上面
所以这时候,a还是指向了5,而data已经指向了10,所以print(data) = 10,print(a) = 5,类似是传值。
'''
# 可变对象 还是这个列子
def add(data,b=[]):
    b.append(data)
    print(b)
add(1)  # 输出 [1]
add(2)  # 输出 [1,2]
'''
解释:
首先调用了add(1),默认参数为一个空列表b,第一次调用b.append(data),因为列表是可变的,所以在列表内存中添加一个1,第二调用add(1),默认参数还是b,默认参数在函数定义的时候就生成,b指向的还是列表的内存地址,这时候的列表中已经有了一个元素1,再执行b.append(data),就变成了[1,2]了。
'''

网上看到的个人觉得讲的比较好的,也参考学习过的博客:

Python 函数中,参数是传值,还是传引用?

内部函数

​ 内部函数,我觉得也是嵌套函数,也就是在函数内部定义的函数。当一个函数内部需要多次执行比较复杂的任务的时候,内部函数作用还是很大的,可以避免代码的堆叠

def out(a,b):
  def _in(c,d):
    return c+d
  return _in(a,b)
print(out(3,2)) # 输出 5

闭包

​ 闭包其实就是一个内部函数,但是这个内部函数对外部作用域的变量进行了引用,并且外部函数的返回值为内部函数,那么这个内部函数就称为闭包。

比如:

def test(x):
  def _in(y):
    return x+y
  return _in
a = test(2)
print(a(3)) # 输出 5
'''
外部函数为test,内部函数为_in,但是_in调用了外部函数的变量x,并且函数的返回值为_in函数
'''

注意点:

  • 闭包只能引用外部函数的局部变量,不能修改。

更多的知识暂时没接触到,有接触了再更新这个笔记吧~~

匿名函数--lambda()函数

​ 匿名函数是指一类不需要使用def去定义,只需要表达式的函数,能够替代一些小的函数。

​ lambda语法为:lambda [arg1,arg2...argn] : expression

​ 比如print((lambda a,b:a+b)(3,4) 就是一个匿名函数,输出为7.其实就等同于以下代码:

def func(a,b):
    return a+b
print(func(3,4))

​ 通常,匿名函数都是用在,定义了匿名函数,作为参数传递给另一个函数,再调用。

​ 一般来说,定义实际的函数会比匿名函数清晰的多,但是在一些场合需要定义很多的小函数的时候,要记住它们的名字有时有些繁琐,比如在图形界面中,回调函数就可以用匿名函数来定义了。

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