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龙听 发表于 2024-3-11 21:14

Python基础知识 -【函数：def 语句】

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。

[img]http://p.algo2.net/2024/0311/57e6def5ebf04.png[/img]

语法

Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：[code]def 函数名（参数列表）:
    函数体[/code]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

让我们使用函数来输出"Hello World！"：[code]#!/usr/bin/python3

def hello() :
    print("Hello World!")

hello()[/code]更复杂点的应用，函数中带上参数变量:

实例(Python 3.0+)

比较两个数，并返回较大的数:[code]#!/usr/bin/python3

def max(a, b):
    if a > b:
        return a
    else:
        return b

a = 4
b = 5
print(max(a, b))[/code]以上实例输出结果：[code]5[/code]实例(Python 3.0+)

计算面积函数:[code]#!/usr/bin/python3

# 计算面积函数
def area(width, height):
    return width * height

def print_welcome(name):
    print("Welcome", name)

print_welcome("Runoob")
w = 4
h = 5
print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))[/code]以上实例输出结果：[code]Welcome Runoob
width = 4  height = 5  area = 20[/code]函数调用

定义一个函数：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 命令提示符执行。

如下实例调用了 printme() 函数：

实例(Python 3.0+)[code]#!/usr/bin/python3

# 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")[/code]以上实例输出结果：[code]我要调用用户自定义函数!

再次调用同一函数[/code]参数传递

在 python 中，类型属于对象，对象有不同类型的区分，变量是没有类型的：[code]a=[1,2,3]

a="Runoob"[/code]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），可以是指向 List 类型对象，也可以是指向 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。如果在 fun(a) 内部修改 a 的值，则是新生成一个 a 的对象。

    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

通过 id() 函数来查看内存地址变化：

实例(Python 3.0+)[code]def change(a):
    print(id(a))   # 指向的是同一个对象
    a=10
    print(id(a))   # 一个新对象

a=1
print(id(a))
change(a)[/code]以上实例输出结果为：[code]4379369136
4379369136
4379369424[/code]可以看见在调用函数前后，形参和实参指向的是同一个对象（对象 id 相同），在函数内部修改形参后，形参指向的是不同的 id。

传可变对象实例

可变对象在函数里修改了参数，那么在调用这个函数的函数里，原始的参数也被改变了。例如：

实例(Python 3.0+)[code]#!/usr/bin/python3

# 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)[/code]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：[code]函数内取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
函数外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]][/code]参数

以下是调用函数时可使用的正式参数类型：

    必需参数
    关键字参数
    默认参数
    不定长参数

必需参数

必需参数须以正确的顺序传入函数。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 3.0+)[code]#!/usr/bin/python3

#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，不加参数会报错
printme()[/code]以上实例输出结果：[code]Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 10, in <module>
    printme()
TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'[/code]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：

实例(Python 3.0+)[code]#!/usr/bin/python3

#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( str = "菜鸟教程")[/code]以上实例输出结果：[code]菜鸟教程[/code]以下实例中演示了函数参数的使用不需要使用指定顺序：

实例(Python 3.0+)[code]#!/usr/bin/python3

#可写函数说明
def printinfo( name, age ):
   "打印任何传入的字符串"
   print ("名字: ", name)
   print ("年龄: ", age)
   return

#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="runoob" )[/code]以上实例输出结果：[code]名字:  runoob
年龄:  50[/code]默认参数

调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数。以下实例中如果没有传入 age 参数，则使用默认值：

实例(Python 3.0+)[code]#!/usr/bin/python3

#可写函数说明
def printinfo( name, age = 35 ):
   "打印任何传入的字符串"
   print ("名字: ", name)
   print ("年龄: ", age)
   return

#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="runoob" )
print ("------------------------")
printinfo( name="runoob" )[/code]以上实例输出结果：[code]名字:  runoob
年龄:  50
------------------------
名字:  runoob
年龄:  35[/code]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：[code]def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression][/code]加了星号 * 的参数会以元组(tuple)的形式导入，存放所有未命名的变量参数。

实例(Python 3.0+)[code]#!/usr/bin/python3
  
# 可写函数说明
def printinfo( arg1, *vartuple ):
   "打印任何传入的参数"
   print ("输出: ")
   print (arg1)
   print (vartuple)

# 调用printinfo 函数
printinfo( 70, 60, 50 )[/code]以上实例输出结果：[code]输出:
70
(60, 50)[/code]如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。我们也可以不向函数传递未命名的变量。如下实例：

实例(Python 3.0+)[code]#!/usr/bin/python3

# 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 )[/code]以上实例输出结果：[code]输出:
10
输出:
70
60
50[/code]还有一种就是参数带两个星号 **基本语法如下：[code]def functionname([formal_args,] **var_args_dict ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression][/code]加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。

实例(Python 3.0+)[code]#!/usr/bin/python3
  
# 可写函数说明
def printinfo( arg1, **vardict ):
   "打印任何传入的参数"
   print ("输出: ")
   print (arg1)
   print (vardict)

# 调用printinfo 函数
printinfo(1, a=2,b=3)[/code]以上实例输出结果：[code]输出:
1
{'a': 2, 'b': 3}[/code]声明函数时，参数中星号 * 可以单独出现，例如:[code]def f(a,b,*,c):
    return a+b+c[/code]如果单独出现星号 *，则星号 * 后的参数必须用关键字传入：[code]>>> def f(a,b,*,c):
...     return a+b+c
...
>>> f(1,2,3)   # 报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given
>>> f(1,2,c=3) # 正常
6
>>>[/code]

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