函数基本知识梳理
概念
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()。我们也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。
函数实际上就是实现某一功能的方法。
定义函数
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 函数名（参数列表）:
函数体
实例
# 计算面积函数
def area(width, height):
return width * height
def print_welcome(name):
print("Welcome", name)
print_welcome("Du")
w = 4
h = 5
print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))
参数传递
可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象
-
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。
def ChangeInt( a ): a = 10 b = 2 ChangeInt(b) print( b ) # 结果是 2 -
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
# 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)
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：
#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()
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：
#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=18, name="Du" )
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：
#可写函数说明
def printinfo( name, age = 18 ):
"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=8, name="Du" )
print ("------------------------")
printinfo( name="Du" )
'''
名字: Du
年龄: 8
------------------------
名字: Du
年龄: 18
'''
不定长参数
我们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：
# 可变长参数之*
def func(name, pwd, *args): # *abc会接收多余的位置实参,尽量不要使用abc,而应该使用args,args是约定俗称
print('name:', name, 'pwd:', pwd)
print(args) # args就会接收多余的位置实参
return 1
res = func('Du', 123658, 18, 180, 140, 'a', 234) # 用户使用func函数的时候会传用户的信息进入函数,但是不知道传几个
print(res)
# 可变长参数之**
def func(name, pwd, **kwargs):
print('name:', name, 'pwd:', pwd)
print(kwargs) # kwargs会接收多余的关键字实参,以字典形式存储
return 1
res = func('Du', 123658, age=18, height=180) # 'age':18
print(res)
匿名函数
python 使用 lambda 来创建匿名函数。
所谓匿名，意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。
- 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，且不能访问自己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 [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
实例
# 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 )) #30
print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 )) #40
return语句
return [表达式] 语句用于退出函数，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，以下实例演示了 return 语句的用法：
# 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 )
print ("函数外 : ", total)
'''
函数内 : 30
函数外 : 30
'''
变量作用域
Python 中，程序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可以访问哪个特定的变量名称。Python的作用域一共有4种，分别是：
- L （Local） 局部作用域
- E （Enclosing） 闭包函数外的函数中
- G （Global） 全局作用域
- B （Built-in） 内置作用域（内置函数所在模块的范围）
查找优先级：首先从自己当前位置开始 --> 局部 --> 全局 --> 内置
执行优先级：内置 --> 全局 --> 局部
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：
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 ) #函数内是局部变量 : 30
print ("函数外是全局变量 : ", total) #函数外是全局变量 : 0
global 和 nonlocal关键字
当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到global和nonlocal关键字了。
以下实例修改全局变量 num：
def outer():
num = 10
def inner():
nonlocal num # nonlocal关键字声明
num = 100
print(num)
inner()
print(num)
outer()
'''
100
100
'''
另一种情况：
a = 10
def test():
a = a + 1
print(a)
test()
以上程序执行，报错信息如下：
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 7, in <module>
test()
File "test.py", line 5, in test
a = a + 1
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
错误信息为局部作用域引用错误，因为 test 函数中的 a 使用的是局部，未定义，无法修改。
修改 a 为全局变量，通过函数参数传递，可以正常执行输出结果为：
a = 10
def test(a):
a = a + 1
print(a)
test(a) #11
def test2():
global a
a += 1
print(a)
test2() #12