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  • 函数

    Python 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。

    语法

    def functionname( parameters ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression]

    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。

    实例

    以下为一个简单的Python函数，它将一个字符串作为传入参数，再打印到标准显示设备上。

    实例(Python 2.0+)

    def printme( str ):
   "打印传入的字符串到标准显示设备上"
   print str
   return

    函数调用

    定义一个函数只给了函数一个名称，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提示符执行。

    如下实例调用了printme（）函数：

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 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")

    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

    参数传递

    在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：

    a=[1,2,3]
 
a="Runoob"

    以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，"Runoob" 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 List 类型对象，也可以指向 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

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
def ChangeInt( 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

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 可写函数说明
def changeme( 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

    实例中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]]

    参数

    以下是调用函数时可使用的正式参数类型：

    • 必备参数
    • 关键字参数
    • 默认参数
    • 不定长参数

    必备参数

    必备参数须以正确的顺序传入函数（也称作位置参数）。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：

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
#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()

    以上实例输出结果：

    Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 11, in <module>
    printme()
TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)

    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：

    当把关键字参数和必备参数混合传入时，必备参数必须在关键字参数之前，否则会报错

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
#可写函数说明
def printme( x,y,z ):
   "打印任何传入的字符串"
   print (x,y,z)
   return
 
#调用printme函数
printme( x= "My string",z="static",y="is")

    以上实例输出结果：

    My string

    下例能将关键字参数顺序不重要展示得更清楚：

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
#可写函数说明
def printinfo( name, age ):
   "打印任何传入的字符串"
   print "Name: ", name
   print "Age ", age
   return
 
#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="miki" )

    以上实例输出结果：

    Name:  miki
Age  50

    默认参数

    调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。下例会打印默认的age，如果age没有被传入：

    无论是实参还是形参中，有默认值的参数都不能放在没有默认值的参数前面。

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
#可写函数说明
def printinfo( name, age = 35 ):
   "打印任何传入的字符串"
   print "Name: ", name
   print "Age ", age
   return
 
#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="miki" )
printinfo( name="miki" )

    以上实例输出结果：

    Name:  miki
Age  50
Name:  miki
Age  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：

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

    加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的位置可变参数，收集的实参和值为一个Tuple；在形参前使用**符号，表示可以接收多个关键字可变参数，收集的参数名称组成一个字典。混合使用参数时，可变参数要放到参数列表的最后，普通参数要放到参数列表前面，位置可变参数要在关键字可变参数之前，如果前面是可变后面时不可变，传参是系统会优先满足不可变的参数，不定长参数实例如下：

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 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 )

    以上实例输出结果：

    输出:
10
输出:
70
60
50


    keyword-only参数：如果在一个星号参数后，或者一个位置可变参数后，出现普遍参数，实际上这个参数已经不是普通参数了，而是keyword-only参数，
    keyword-only参数必须得给并且必须得按照关键字传参的方式给，或者给一个缺省值

    　　
    def fn(*,x,y):
    print(x,y)
fn(x=5,y=6)

*号之后，普通形参都变成了必须给出的keyword-only参数
     

    匿名函数

    python 使用 lambda 来创建匿名函数。

    • 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，且不能访问自有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。

    语法

    lambda函数的语法只包含一个语句，如下：

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

    如下实例：

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 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 )

    以上实例输出结果：

    相加后的值为 :  30
相加后的值为 :  40

    return 语句

    return语句[表达式]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，下例便告诉你怎么做：

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 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 )

    以上实例输出结果：

    函数内 :  30

    变量作用域

    一个程序的所有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你可以访问哪个特定的变量名称。两种最基本的变量作用域如下：

    • 全局变量
    • 局部变量

    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：

    实例(Python 2.0+)

    #!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
total = 0 # 这是一个全局变量
# 可写函数说明
def sum( 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
   return total
 
#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 :  0

    参数解构：

    给函数提供实参的时候，可以在集合类型前使用*或者**，把集合类型的结构解开，提取出所有元素作为函数的实参，传参的过程相当于迭代的过程

    非字典类型使用“结构成位置参数”

    字典类型使用**解构成关键字参数，把字典解构后相当于是做关键字传参

    提取出来的元素数目要和参数的要求匹配（数目），也要和参数的类型匹配

    例：
add(*(4,5))
add(*[4,5])
add(*{4,5})
d={'x':4,'y':8}
add(**d)
add(**{'x':9,'y':7})
add(*d.keys())
add(*d.values())

    函数嵌套：

    在一个函数中定义了另一个函数；函数有可见范围，这是作用域的概念；内部函数不能被外部函数直接使用，否则就会抛异常

    关于作用域的问题于C语言类似，但是存在一些细小差异，即全局变量，在局部函数中使用 x+=1这样的语句时，会出错。

    因为赋值语句发现是给x赋值，这时系统给会认为x未定义，此时赋值即定义，但等式右边发现又有x，这时x是未知变量，所以会出错，这是由于Python是动态语言的特性导致的。

    nonlocal关键字：

    使用nonlocal关键字，将变量标记为在上级的局部作用域中定义，但不能是全局作用域中定义，即nonlocal标记的变量被声明为在上一级作用域中

    一般用于函数嵌套中，对内嵌函数中的变量进行声明，解释为对上一层函数变量的使用，且这个变量为非全局变量

    函数地址在调用的过程中并没有改变，调用它，它的属性在_defaults_中使用元组保存所有默认值。xyz默认值是引用类型，引用类型的元素变动，

    并不是元组的变化，属性_defaults_中使用元组保存所有默认值，它不会因为在函数内使用了它而发生改变，调用方法函数名._defaults_

    匿名函数：

    格式：lambda 参数列表：表达式（实参）

    例：

    　　lambda x：x**2

    使用lambda关键字来定义匿名函数

    参数列表不需要括号、冒号是用来分割参数列表和表达式的

    不需要使用return，表达式的值，就是匿名函数返回值、

    lambda表达式只能写在一行上，被称为单行函数
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