初学Python——函数

一、函数定义

def name( parameters):   #没有参数括号内可以为空
    "函数描述"                   #其实就是注释
    <代码块>              
    return [expression]   #没有返回值可以不加[]内容，也可以省略return

def是定义函数的关键字，name是函数名，parameters是形参

函数描述可以省略，但建议要有

expression是返回值，可以没有返回值，也可以没有retrun。

函数在return处结束。

二、传参过程

这里需要了解几个名词：位置参数、关键参数、默认参数

1.位置参数：按照函数形式参数的顺序传递参数

def func(x,y):
    print("x={0} y={1}".format(x,y))
 
func(3,4)
func(4,3)

#输出：
x=3 y=4
x=4 y=3

可以发现，位置参数的使用相当于C语言当中的函数调用方式。

2.关键参数：指的是在传递参数时，不必考虑形式参数的具体先后顺序，以“形式参数=实际参数”的形式传参。

def func(x,y):
    print("x={0} y={1}".format(x,y))
 
func(y=3,x=4)

#输出结果：
x=4 y=3

3.默认参数：如果函数有默认参数，允许调用函数时不对默认参数传参（这时形参为默认值）

def text2(x,y=2):#y为默认参数，非必须传递
    print(x，y)

text2(1)   #可以这样调用
text2(1,3) #也可以这样调用

#输出结果：
1 2
1 3

4.参数组

如何向函数传递一个元组呢？

需要参数组。

def text3(*args):
    print(args)

text3(1,2,3)  #当使用参数组时，调用函数可以不传参
#输出：
（1，2，3）

形参中*args是参数组，可以接收数量不固定的参数，也可以接收0个参数，并将这些参数组成一个元组在函数中使用。

参数组可以在参数个数不确定的情况下使用。

5.字典的传递

def text5(**kwargs):#向函数传递字典
    print(kwargs)
text5()                   #调用函数时可以不传参
text5(name="liuwei",sex="man",index=3) #标准的传参传字典过程

#输出结果：
{“name”:"liuwei","sex":"man","index":3} #3是int型

这种传参方式很容易和关键参数混淆。

6.多种类型参数传递和优先级问题

def text6(a,b=2,*args,**kwargs):
    print(a)
    print(b)
    print(args)
    print(kwargs)
text6("woo",3,sex="m",hobby="aa")

#输出结果：
woo
3
()
{'sex': 'm', 'hobby': 'aa'}

在定义函数时，形参应当遵循 普通参数-->默认参数-->参数组-->字典参数 的顺序

在调用函数时，实参应当遵循 位置参数-->关键参数-->参数组-->字典参数 的顺序

这样做为的是避免混淆。

7.如何传递列表

（1）位置参数

def func(names):
    print(names)
    names[1] = 'jujinyi'
 
names = ['aaron','jim']
func(names)
print(names)

#输出:
['aaron', 'jim']
['aaron', 'jujinyi']

永久性改变了列表的值。如果想要对列表附件操作，可以用切片的方式

def func(names):
    print(names)
    names[1] = 'jujinyi'
 
names = ['aaron','jim']
func(names)
print(names)

#输出:
['aaron', 'jim']
['aaron', 'jim']

（2）关键参数

本质上和位置参数是一样的，没有什么区别

（3）元组传递

将传进去的元组使用list函数

def func(*toppings):
    toppings = list(toppings)
    print(toppings)
 
func('mushrooms','extra','cheese')
func('mushrooms','extra')
 
#输出：
['mushrooms', 'extra', 'cheese']
['mushrooms', 'extra']

三、返回值

可以返回任何类型。基本数据类型（字符、整型等），列表（元组），字典，集合，甚至函数名也可以被返回

如果返回多个值，所有的返回值会被封装成一个元组返回

四、局部变量和全局变量

1.定义 

全局变量是定义在函数体外面的变量，局部变量是定义在函数体内的变量

全局变量的作用域和生命周期从被定义开始直到程序结束，而局部变量则是从被定义到所在的函数结束。

2.全局变量的使用

全局变量当然可以在函数体外随意使用，在函数体内还会一样吗？

a=6
c=[1,2,3,4,5]
def text():
    a=5
    b=10
    c[1]=0
    print("a={0},b={1},c={2}".format(a,b,c))

text()
print("a={0},b={1},c={2}".format(a,b,c))

运行结果报错，问题出在最后一行：NameError: name 'b' is not defined。因为变量b是局部变量，只存在于函数内，在函数外已经不存在了。

改一下：

print("a={0},c={1}".format(a,c))

#输出结果：
a=5,b=10,c=[1, 0, 3, 4, 5]
a=6,c=[1, 0, 3, 4, 5]

发现了什么问题？a和c同为全局变量，都在函数内经过了修改，但是c被永久性的修改，a只是在函数内被修改，出来后被复原了。

这是因为列表c在函数内外都是原件，而整型a在函数内修改，修改的是函数拷贝的临时变量，保证了全局变量的安全性。

因此，可以用函数直接对列表、字典、集合等复杂类型的全局变量进行操作，但是无法在函数内对基本类型（如int，str，float等）的全局变量进行修改。

3.如何在函数内修改基本类型的全局变量？

Python提供了global关键字来进行声明

a=6
def text():
    global a #声明要在函数内修改全局变量
    a=10
    print(a)

text()
print(a)

#运行结果：
10
10

这样，全局变量就被修改了。

虽然有这种方法，但是如果没有这种强烈需求的话，尽量不要这么做。

五、高阶函数和嵌套函数

1.以下两个条件满足其一就可称之为高阶函数：

（1）把函数名当做实参传递给另一个函数

（2）返回值中包含函数名

2.函数可以嵌套，即函数体内可以定义函数

六、递归

定义：如果在函数内部可以调用自己，那么就称之为递归函数

递归需要满足的特性：

1.必须有一个明确的结束条件 （python内有预定的最大递归层数：999，程序的保护机制）
2.每深入一层时，问题的规模应该减小
3.递归的效率不高，递归层次过多容易导致栈溢出