Python 函数

函数是一个有组织的、可重用的代码块，用于执行单个相关操作。函数为你的应用程序提供更好的模块化和高度的代码重用。

如你所知，Python 为你提供了许多内置函数，例如 print() 等，但你也可以创建自己的函数。这些函数被称为 用户定义的函数。

定义函数

你可以定义函数来提供所需的功能。以下是在 Python 中定义函数的简单规则。

  • 功能块以关键字开头 def 后跟函数名称和括号 ( ( ) )。

  • 任何输入参数或参数都应放在这些括号内。你还可以在这些括号内定义参数。

  • 函数的第一条语句可以是可选语句 - 函数的文档字符串或 文档字符串 .

  • 每个函数中的代码块都以冒号 (:) 开头并缩进。

  • 语句 return [expression] 退出一个函数，可选择将一个表达式传回给调用者。没有参数的 return 语句与 return None 相同。

语法 

def functionname( parameters ):
    "function_docstring"
    function_suite
    return [expression]

默认情况下，参数具有位置行为，你需要按照定义它们的顺序通知它们。

例子

以下函数将字符串作为输入参数并将其打印在标准屏幕上。 

def printme( str ):
    "This prints a passed string into this function"
    print str
    return

调用函数

定义一个函数只是给它一个名字，指定要包含在函数中的参数并构造代码块。

一旦函数的基本结构最终确定，你可以通过从另一个函数调用它或直接从 Python 提示符调用它来执行它。下面是调用 printme() 函数的例子： 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
def printme( str ):
    "This prints a passed string into this function"
    print str
    return;

# Now you can call printme function
printme("I'm first call to user defined function!")
printme("Again second call to the same function")

执行上述代码时，会产生如下结果： 

I'm first call to user defined function!
Again second call to the same function

通过引用与值传递

Python 语言中的所有参数(参数)都是通过引用传递的。这意味着如果你更改函数中参数所指的内容，则更改也会反映在调用函数中。例如： 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
def changeme( mylist ):
    "This changes a passed list into this function"
    mylist.append([1,2,3,4]);
    print "Values inside the function: ", mylist
    return

# Now you can call changeme function
mylist = [10,20,30];
changeme( mylist );
print "Values outside the function: ", mylist

在这里，我们维护传递对象的引用并在同一个对象中附加值。因此，这将产生以下结果： 

Values inside the function:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
Values outside the function:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

还有一个例子，参数是通过引用传递的，而引用在被调用函数内部被覆盖。 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
def changeme( mylist ):
    "This changes a passed list into this function"
    mylist = [1,2,3,4]; # This would assig new reference in mylist
    print "Values inside the function: ", mylist
    return

# Now you can call changeme function
mylist = [10,20,30];
changeme( mylist );
print "Values outside the function: ", mylist

参数 mylist 是函数 changeme 的局部变量。在函数内更改 mylist 不会影响 mylist .该函数什么也没做，最后会产生以下结果： 

Values inside the function:  [1, 2, 3, 4]
Values outside the function:  [10, 20, 30]

函数参数

你可以使用以下类型的形式参数调用函数：

  • 必需的参数
  • 关键字参数
  • 默认参数
  • 可变长度参数

必需的参数

必需参数是以正确的位置顺序传递给函数的参数。在这里，函数调用中的参数数量应该与函数定义完全匹配。

调用函数 打印我() ，你肯定需要传递一个参数，否则会报如下语法错误： 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
def printme( str ):
    "This prints a passed string into this function"
    print str
    return;

# Now you can call printme function
printme()

执行上述代码时，会产生如下结果： 

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

关键字参数与函数调用有关。当你在函数调用中使用关键字参数时，调用者通过参数名称来识别参数。

这允许你跳过参数或将它们乱序放置，因为 Python 解释器能够使用提供的关键字将值与参数匹配。你还可以通过关键字调用 打印我() 通过以下方式发挥作用： 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
def printme( str ):
    "This prints a passed string into this function"
    print str
    return;

# Now you can call printme function
printme( str = "My string")

执行上述代码时，会产生如下结果： 

My string

下面的例子给出了更清晰的画面。请注意，参数的顺序无关紧要。 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
def printinfo( name, age ):
    "This prints a passed info into this function"
    print "Name: ", name
    print "Age ", age
    return;

# Now you can call printinfo function
printinfo( age=50, name="miki" )

执行上述代码时，会产生如下结果： 

Name:  miki
Age  50

默认参数

默认参数是一个参数，如果在该参数的函数调用中未提供值，则该参数采用默认值。下面的例子给出了一个关于默认参数的想法，如果没有传递，它会打印默认年龄： 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
def printinfo( name, age = 35 ):
    "This prints a passed info into this function"
    print "Name: ", name
    print "Age ", age
    return;

# Now you can call printinfo function
printinfo( age=50, name="miki" )
printinfo( name="miki" )

执行上述代码时，会产生如下结果： 

Name:  miki
Age  50
Name:  miki
Age  35

可变长度参数

在定义函数时，你可能需要处理比你指定的参数更多的函数。这些参数被称为 变长 参数并且不在函数定义中命名，这与必需参数和默认参数不同。

带有非关键字变量参数的函数的语法是这样的： 

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
    "function_docstring"
    function_suite
    return [expression]

星号 (*) 放置在包含所有非关键字变量参数值的变量名称之前。如果在函数调用期间未指定其他参数，则此元组保持为空。下面是一个简单的例子： 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
def printinfo( arg1, *vartuple ):
    "This prints a variable passed arguments"
    print "输出 is: "
    print arg1
    for var in vartuple:
        print var
    return;

# Now you can call printinfo function
printinfo( 10 )
printinfo( 70, 60, 50 )

执行上述代码时，会产生如下结果： 

输出 is:
10
输出 is:
70
60
50

The 匿名的 功能

这些函数之所以称为匿名函数，是因为它们不是使用标准方式声明的 def 关键词。你可以使用 lambda 关键字来创建小的匿名函数。

  • Lambda 形式可以采用任意数量的参数，但仅以表达式的形式返回一个值。它们不能包含命令或多个表达式。

  • 匿名函数不能直接调用 print，因为 lambda 需要表达式

  • Lambda 函数有自己的本地命名空间，不能访问除参数列表和全局命名空间中的变量之外的变量。

  • 尽管 lambda 看起来是函数的单行版本，但它们并不等同于 C 或 C++ 中的内联语句，其目的是出于性能原因在调用期间传递函数堆栈分配。

语法

的语法 lambda 函数只包含一条语句，如下： 

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

下面是一个例子来说明如何 lambda 功能作品形式： 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2;

# Now you can call sum as a function
print "Value of total : ", sum( 10, 20 )
print "Value of total : ", sum( 20, 20 )

执行上述代码时，会产生如下结果： 

Value of total :  30
Value of total :  40

The return 陈述

语句 return [expression] 退出一个函数，可选择将一个表达式传回给调用者。没有参数的 return 语句与 return None 相同。

以上所有示例均未返回任何值。你可以从函数中返回一个值，如下所示： 

#!/usr/bin/python

# Function definition is here
def sum( arg1, arg2 ):
    # Add both the parameters and return them."
    total = arg1 + arg2
    print "Inside the function : ", total
    return total;

# Now you can call sum function
total = sum( 10, 20 );
print "Outside the function : ", total 

执行上述代码时，会产生如下结果： 

Inside the function :  30
Outside the function :  30

变量范围

程序中的所有变量可能无法在该程序的所有位置访问。这取决于你声明变量的位置。

变量的范围决定了你可以访问特定标识符的程序部分。 Python中变量的基本作用域有两种：

  • 全局变量
  • 局部变量

全局变量与局部变量

在函数体内部定义的变量具有局部作用域，而在外部定义的变量具有全局作用域。

这意味着局部变量只能在声明它们的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序体中被所有函数访问。当你调用一个函数时，它里面声明的变量被带入作用域。下面是一个简单的例子： 

#!/usr/bin/python

total = 0; # This is global variable.
# Function definition is here
def sum( arg1, arg2 ):
    # Add both the parameters and return them."
    total = arg1 + arg2; # Here total is local variable.
    print "Inside the function local total : ", total
    return total;

# Now you can call sum function
sum( 10, 20 );
print "Outside the function global total : ", total 

执行上述代码时，会产生如下结果： 

Inside the function local total :  30
Outside the function global total :  0
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