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Python基础知识 -【函数：def 语句】

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龙听发表于 2024-3-11 21:14 | 只看该作者

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。



语法

Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：
  1. def 函数名（参数列表）:
  2.     函数体
复制代码
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！"：
  1. #!/usr/bin/python3

  3. def hello() :
  4.     print("Hello World!")

  6. hello()
复制代码
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:
  1. #!/usr/bin/python3

  3. def max(a, b):
  4.     if a > b:
  5.         return a
  6.     else:
  7.         return b

  9. a = 4
  10. b = 5
  11. print(max(a, b))
复制代码
以上实例输出结果：
  1. 5
复制代码
实例(Python 3.0+)

计算面积函数:
  1. #!/usr/bin/python3

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

  7. def print_welcome(name):
  8.     print("Welcome", name)

  10. print_welcome("Runoob")
  11. w = 4
  12. h = 5
  13. print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))
复制代码
以上实例输出结果：
  1. Welcome Runoob
  2. width = 4  height = 5  area = 20
复制代码
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+)
  1. #!/usr/bin/python3

  3. # 定义函数
  4. def printme( str ):
  5.    # 打印任何传入的字符串
  6.    print (str)
  7.    return

  9. # 调用函数
  10. printme("我要调用用户自定义函数!")
  11. printme("再次调用同一函数")
复制代码
以上实例输出结果：
  1. 我要调用用户自定义函数!

  3. 再次调用同一函数
复制代码
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：
  1. a=[1,2,3]

  3. a="Runoob"
复制代码
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+)
  1. def change(a):
  2.     print(id(a))   # 指向的是同一个对象
  3.     a=10
  4.     print(id(a))   # 一个新对象

  6. a=1
  7. print(id(a))
  8. change(a)
复制代码
以上实例输出结果为：
  1. 4379369136
  2. 4379369136
  3. 4379369424
复制代码
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+)
  1. #!/usr/bin/python3

  3. # 可写函数说明
  4. def changeme( mylist ):
  5.    "修改传入的列表"
  6.    mylist.append([1,2,3,4])
  7.    print ("函数内取值: ", mylist)
  8.    return

  10. # 调用changeme函数
  11. mylist = [10,20,30]
  12. changeme( mylist )
  13. print ("函数外取值: ", mylist)
复制代码
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：
  1. 函数内取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
  2. 函数外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
复制代码
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+)
  1. #!/usr/bin/python3

  3. #可写函数说明
  4. def printme( str ):
  5.    "打印任何传入的字符串"
  6.    print (str)
  7.    return

  9. # 调用 printme 函数，不加参数会报错
  10. printme()
复制代码
以上实例输出结果：
  1. Traceback (most recent call last):
  2.   File "test.py", line 10, in <module>
  3.     printme()
  4. TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'
复制代码
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+)
  1. #!/usr/bin/python3

  3. #可写函数说明
  4. def printme( str ):
  5.    "打印任何传入的字符串"
  6.    print (str)
  7.    return

  9. #调用printme函数
  10. printme( str = "菜鸟教程")
复制代码
以上实例输出结果：
  1. 菜鸟教程
复制代码
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+)
  1. #!/usr/bin/python3

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

  10. #调用printinfo函数
  11. printinfo( age=50, name="runoob" )
复制代码
以上实例输出结果：
  1. 名字:  runoob
  2. 年龄:  50
复制代码
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+)
  1. #!/usr/bin/python3

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

  10. #调用printinfo函数
  11. printinfo( age=50, name="runoob" )
  12. print ("------------------------")
  13. printinfo( name="runoob" )
复制代码
以上实例输出结果：
  1. 名字:  runoob
  2. 年龄:  50
  3. ------------------------
  4. 名字:  runoob
  5. 年龄:  35
复制代码
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：
  1. def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
  2.    "函数_文档字符串"
  3.    function_suite
  4.    return [expression]
复制代码
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+)
  1. #!/usr/bin/python3
  2.   
  3. # 可写函数说明
  4. def printinfo( arg1, *vartuple ):
  5.    "打印任何传入的参数"
  6.    print ("输出: ")
  7.    print (arg1)
  8.    print (vartuple)

  10. # 调用printinfo 函数
  11. printinfo( 70, 60, 50 )
复制代码
以上实例输出结果：
  1. 输出:
  2. 70
  3. (60, 50)
复制代码
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+)
  1. #!/usr/bin/python3

  3. # 可写函数说明
  4. def printinfo( arg1, *vartuple ):
  5.    "打印任何传入的参数"
  6.    print ("输出: ")
  7.    print (arg1)
  8.    for var in vartuple:
  9.       print (var)
  10.    return

  12. # 调用printinfo 函数
  13. printinfo( 10 )
  14. printinfo( 70, 60, 50 )
复制代码
以上实例输出结果：
  1. 输出:
  2. 10
  3. 输出:
  4. 70
  5. 60
  6. 50
复制代码
还有一种就是参数带两个星号 **基本语法如下：
  1. def functionname([formal_args,] **var_args_dict ):
  2.    "函数_文档字符串"
  3.    function_suite
  4.    return [expression]
复制代码
加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。

实例(Python 3.0+)
  1. #!/usr/bin/python3
  2.   
  3. # 可写函数说明
  4. def printinfo( arg1, **vardict ):
  5.    "打印任何传入的参数"
  6.    print ("输出: ")
  7.    print (arg1)
  8.    print (vardict)

  10. # 调用printinfo 函数
  11. printinfo(1, a=2,b=3)
复制代码
以上实例输出结果：
  1. 输出:
  2. 1
  3. {'a': 2, 'b': 3}
复制代码
声明函数时，参数中星号 * 可以单独出现，例如:
  1. def f(a,b,*,c):
  2.     return a+b+c
复制代码
如果单独出现星号 *，则星号 * 后的参数必须用关键字传入：
  1. >>> def f(a,b,*,c):
  2. ...     return a+b+c
  3. ...
  4. >>> f(1,2,3)   # 报错
  5. Traceback (most recent call last):
  6.   File "<stdin>", line 1, in <module>
  7. TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given
  8. >>> f(1,2,c=3) # 正常
  9. 6
  10. >>>
复制代码

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