函数
一、大纲:
1、函数的创建和调用
2、函数的参数传递
3、函数的返回值
4、函数的参数定义
5、变量的作用域
6、递归函数
二、 函数的创建和调用
1.什么是函数
- 函数就是执行特定任务和以完成特定功能的一段代码
2.为什么需要函数
- 复用代码
- 隐藏实现细节
- 提高可维护性
- 提高可读性便于调试
3.函数的创建
创建格式:
def 函数名([输入参数]):
函数体
[return xxx]
代码示例:
'''函数的创建和调用''' def calc(a,b): c=a+b return c result=calc(10,20) print(result)
执行结果:
图解函数执行:
说明:当执行到calc(10,20)时,会先去找到calc()函数,然后带入参数,函数计算完成后退出函数,然后继续执行下一条语句
使用debug模式查看程序执行顺序:
首先在函数调用所在行打断点,如下图,然后点击debug图标(绿色小虫子)调出debug模式
点一下向下的箭头开始执行,如下图:
会跳转到下一步,即函数定义处
再点击一次向下箭头,会跳转到定义函数的下一行,即执行该行
再点一次向下箭头,返回到函数调用处,即断点所在行
再点击一次向下箭头,会执行最后的Print函数,将结果输出
再点击一次向下箭头,则结束debug,返回Console视图,则可以看到返回结果是30
三、函数的参数传递(位置实参和关键字实参)
函数调用的参数传递
- 位置实参:根据形参对应的位置进行实参传递
- 关键字实参:根据形参名称进行实参传递
位置实参示意图:
关键字实参示意图:
代码示例:
#函数的形参与实参 def calc(a,b): #a,b成为形式参数,简称形参,形参的位置是在函数的定义处 c=a+b return c result=calc(10,20) #10,20称为实际参数的值,简称实参,实参的位置是函数的调用处 print(result) res=calc(b=10,a=20) # =左侧的变量名称为 关键字参数 print(res)
执行结果:
说明:calc(10,20)使用的是位置实参,即在调用处不定义形参,按照位置来一一传值,也就是会将10传递给a,20传递给b,如下图:
calc(b=10,a=20)因为定义了形参,则会根据形参来传值,即10对应的关键字参数是b,则会将10传递给b,20对应的关键字参数是a,则会将20传递给a,如下图:
四、函数参数传递的内存分析
代码示例:
'''函数参数传递的内存分析''' def fun(arg1,arg2): print('arg1',arg1) print('arg2', arg2) arg1=100 arg2.append(10) print('arg1', arg1) print('arg2', arg2) n1=11 n2=[22,33,44] print('n1',n1) print('n2',n2) fun(n1,n2) #位置传参,arg1,arg2,是函数定义处的形参,n1,n2是函数调用处的实参,总结,实参名称和形参名称可以不一致 print('n1',n1) print('n2',n2) '''在函数调用过程中,进行参数的传递 如果是可变对象,在函数体的修改不会影响实参的值, arg1修改为100,不会影响n1的值 如果是可变对象,在函数体的修改会影响到实参的值, arg2的修改,append(10),会影响到n2的值 '''
执行结果:
说明:fun(n1,n2)使用的是位置传参,所以函数调用之时n1的值11 会赋给函数定义处的arg1,n2的值[22,33,44]会赋给函数定义处的arg2,因11是字符串,是不可变类型,所以尽管在函数定义处将arg1赋值了100,还是不会影响最后n1的值,所以最后输出的n1的值是11,n2是列表,是可变类型,在函数定义处将n2添加了一个10,所以最后输出n2的值是[22,33,44,10],示意图如下:
五、函数的返回值
函数返回多个值时,结果为元组,返回一个值则返回原类型,视情况判断是否需要返回(return)信息
代码示例:
每个字符串都有一个bool值,0的bool值是False,非0的bool值是True
print(bool(0)) #False print(bool(8)) #True
执行结果:
案例:将判断列表[10,29,34,23,44,53,55]中的数据是奇数还是偶数
def fun(num): odd=[] #存奇数 even=[] #存偶数 for i in num: if i%2: odd.append(i) else: even.append(i) return odd,even #函数的调用 lst=[10,29,34,23,44,53,55] print(fun(lst))
执行结果:
说明:
函数的返回值:
(1)如果函数没有返回值【函数执行完毕之后,不需要给调用处提供数据】return可以省略不写
(2)函数的返回值,如果是1个,直接返回原类型
(3)函数的返回值,如果是多个,返回的结果为元组
所以案例中的返回值为元组,元组中有2个列表,第一个列表是奇数,第二个列表是偶数
- 没有返回值的情况
def fun1(): print('hello') fun1()
执行结果:
说明:当没有返回值时,可以不写return
- 返回值是1个的情况
def fun1(): return 'hello' res=fun1() print(res)
执行结果:
说明:当返回值是一个时,返回原类型
- 返回值是多个的情况
def fun2(): return 'hello','world' print(fun2())
执行结果:
说明:当返回值是多个值时,返回的是一个元组
六、函数的参数定义(默认值参数)
函数定义默认值参数
- 函数定义时,给形参设置默认值,只有与默认值不符的时候才需要传递实参
代码示例:
def fun(a,b=10): #b称为默认值参数 print(a,b) fun(100) fun(20,30)
执行结果:
说明:fun(100)只传递了一个参数,那么会将100传递给a,b的值保持默认10,输出则为100,10,fun(20,30)将20传递给a,30传递给b,此时b的默认值值被覆盖,所以输出为20,30
实参覆盖形参以print()函数为例:
在Pycharm中新建python 文件,写上print()函数,然后按住CTRL不放,鼠标点击print,即可跳转到print函数的调用处,如下图,print函数有一个end形参的值是' '即换行,那么我们来试试覆盖这个形参
代码示例:
#不覆盖end形参的情况,输出两个值时会默认换行 print('hello') print('world') #覆盖end形参的值为' ',输出两个值时会在同一行显示 print('hello',end=' ') print('world')
执行结果:
说明:当不覆盖形参时,会使用形参的默认值,当覆盖形参后会使用实参的值
七、函数参数定义(个数可变的位置形参,个数可变的关键字形参)
1. 个数可变的位置参数
- 定义函数时,可能无法事先确定传递的位置实参的个数时,使用可变的位置参数
- 使用*定义个数可变的位置形参
- 结果为一个元组
2. 个数可变的关键字形参
- 定义函数时,无法事先确定传递的关键字实参的个数时,使用可变的关键字形参
- 使用**定义个数可变的关键字形成
- 结果为一个字典
3. 个数可变的位置参数 代码示例
def fun(*args): print(args) fun(10) fun(20,30) fun(40,50,60)
执行结果:
说明:当不知道多少个位置形参时,定义函数时可以使用*args进行定义,支持多个位置实参的输入,输出结果是一个元组
4. 个数可变的关键字形参 代码示例
'''个数可变的关键字形参''' def fun(**args): print(args) fun(a=1) fun(a=2,b=3) fun(a=4,b=5,c=6)
执行结果:
说明:当不知道要输入多少个关键字形参时,定义函数时参数可以使用**args来代替,调用函数时支持输入多个关键字形参,输出结果是字典
再看,print函数定义时有一个参数是*args,表示print函数支持多个形参输入,所以pint支持同时输入多个实参
print('hello','world','python')
执行结果:
可否同时定义多个个数可变的位置形参和个数可变的关键字形参?答案是:一个函数中只能定义一个位置形参和关键字形参,而且必须位置形参在前,否则代码会报SyntaxError: invalid syntax错误
'''是否可定义多个位置形参和关键字形参?''' #以下代码会报错,同一个函数中,只能定义一个位置形参 def fun2(*args,*args1): pass #以下代码会报错,同一个函数中,只能定义一个关键字形参 def fun3(**args1,**args2): pass #同一个函数中可以同时定义一个位置形参和一个关键字形参,但是必须是位置形参在前 def fun4(*args1,**args2): pass #以下代码会报错,同一个参数中定义位置形参和关键字形参是,必须是位置形参在前 def fun5(**args1,*args2): pass
八、函数的参数总结
1. 位置实参
'''函数的参数总结''' #位置实参 def fun(a,b,c): #a,b,c在函数的定义处,所以是形式参数 print('a=',a) print('b=', b) print('b=', c) #函数的调用 fun(10,20,30) #函数调用时的参数传递,称为位置传参
执行结果:
2. 将序列中的每个元素都转换为位置实参
#位置实参 def fun(a,b,c): #a,b,c在函数的定义处,所以是形式参数 print('a=',a) print('b=', b) print('b=', c) #函数的调用 lst=[11,22,33] fun(*lst)
执行结果:
说明:将列表的值转换为位置实参时,需要在方法调用处的列表前加一个*,最终形式为fun(*lst),如果写成fun(lst)会报TypeError: fun() missing 2 required positional arguments: 'b' and 'c',如下图
3. 关键字实参
def fun(a,b,c): #a,b,c在函数的定义处,所以是形式参数 print('a=',a) print('b=', b) print('b=', c) #函数的调用 fun(a=100,b=200,c=300) #函数的调用,所以是关键字实参
执行结果:
4. 将字典中的每个键值对都转换为关键字实参
def fun(a,b,c): #a,b,c在函数的定义处,所以是形式参数 print('a=',a) print('b=', b) print('b=', c) #函数的调用 dic={'a':111,'b':222,'c':333} fun(**dic) #在函数调用时,将字典中的键值对都转换为关键字实参传入
执行结果:
5. 默认值形参
'''默认值形参''' def fun(a,b=10): #b是在函数的定义处,所以b是形参,而且进行了赋值,所以b称为默认值形参 print('a=',a) print('b=', b)
6.个数可变的位置形参和个数可变的关键字形参
def fun2(*args): #个数可变的位置形参 print(args) def fun3(**args2): # 个数可变的关键字形参 print(args2) fun2(10,20,30,40) fun3(a=11,b=22,c=33,d=44,e=55)
执行结果:
位置实参和关键字实参存在于同一个函数
def fun4(a,b,c,d): print('a=',a) print('b=', b) print('c=', c) print('d=', d)
#函数调用 fun4(10,20,30,40) #位置实参传递 fun4(a=11,b=22,c=33,d=44) #关键字实参传递 fun4(10,20,c=30,d=40) #前两个参数,采用的是位置实参传递,后两个采用关键字实参传递
执行结果:
练习:参数c,d只能采用关键字实参传递
def fun4(a,b,*,c,d): #从*之后的参数,在函数调用时,只能采用关键字参数传递 print('a=',a) print('b=', b) print('c=', c) print('d=', d) fun4(a=11,b=22,c=33,d=44) fun4(10,20,c=30,d=40)
执行结果:
7. 在Pyton中,一个函数的参数可以同时存在位置形参、关键字形参,个数可变的位置形参和个数可变的关键字形参,如下:
'''函数定义时的形参的顺序问题,以下几种参数的混合写法都是可以的''' def fun5(a,b,*,c,d,**args): pass def fun6(*args,**args2): pass def fun7(a,b=10,*args,**args2): pass
------------------------------以上为Python中函数的基本内容