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Python3从入门到实战:基础之函数

2018-03-10 15:42 出处:清屏网 人气: 评论(0

函数的定义

  • 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。
  • 函数的语法

    def 函数名(参数列表):
        函数体

    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。

  • 定义一个简单的函数

    def showmsg():
        print("定义一个简单的函数")
        return
  • 定义一个含参数的函数

    def showmsg1(msg):
        print(msg)
        return
  • 函数的调用

    # 调用以上两个函数
    showmsg()
    showmsg1("这是一个带参数的函数")

    输出结果:

    定义一个简单的函数

    这是一个带参数的函数

函数的参数

  • Python 中调用函数时可使用的正式参数类型:

    1.必需参数

    2.关键字参数

    3.默认参数

    4.不定长参数

  • 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;

    def showmsg2(msg):
    print(msg)
    return
    showmsg2("必传参数")
    showmsg2()

    showmsg2("必传参数") 输出结果:

    必传参数

    showmsg2() 报错:

    TypeError: showmsg2() missing 1 required positional argument: 'msg'

  • 关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致

    def showusermsg(name, age):
    print('name is ', name, '---age is ', age)
    return
    showusermsg(age=18, name='SiebriaDante')

    输出结果:

    name is SiebriaDante ---age is 18
    
  • 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;

    def showusermsg(name, age=18):
    print('name is ', name, '--- age is ', age)
    return
    showusermsg(name='SiebriaDante')

    输出结果:

    name is SiebriaDante --- age is 18
    
  • 不定长参数:能处理比当初声明时更多的参数,声明时不会命名;不定长参数使用星号(*)标记

    def shownumber(msg, *num):
    print(msg)
    for x in num:
        print(x)
    shownumber("开始输出不定长参数:",10,20,30,40)

    输出结果:

    开始输出不定长参数:

    10

    20

    30

    40

参数传递

在 python 中,类型属于对象,变量是没有类型的:

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;

  • 传递不可变对象实例,传递的只是实例的值,没有影响实例对象本身

    def changenumber(a):
        a = 10
    
    b = 20
    changenumber(b)
    print(b)

    输出结果:

    20

  • 传递可变对象实例,传递是把对象本身传过去,改变对象的值,同时也是改变函数外对象的值

    def changelist(mlist):
        mlist.append([1, 2, 3.4, 5])
        print('函数内读取 mlist 的值:', mlist)
        return
    mlist = [10, 20, 30]
    changelist(mlist)
    print('函数外读取 mlist 的值:', mlist)

    输出结果:

    函数内读取 mlist 的值: [10, 20, 30, [1, 2, 3.4, 5]]

    函数外读取 mlist 的值: [10, 20, 30, [1, 2, 3.4, 5]]

匿名函数

  • Python 使用 lambda 来创建匿名函数;

    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。

  • 语法

    lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
    
    sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2;
    # 调用sum函数
    print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ))
    print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 ))

    输出结果:

    相加后的值为 : 30

    相加后的值为 : 40

变量作用域

  • 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) 内建作用域

    作用域优先级由高到低: L ——> E ——> G ——> B

    b_count = 99999  # 内建作用域
    g_count = 0  # 全局作用域
    def outer():
        e_count = 1  # 闭包函数外的函数中
        def inner():
            l_count = 2  # 局部作用域
  • Python 中只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如 if/elif/else/、try/except、for/while等)是不会引入新的作用域的,也就是说这这些语句内定义的变量,外部也可以访问,如下代码:

    >>> if True:
    ...     msg = 'my name is SiberiaDante'
    ...
    >>> msg
    'my name is SiberiaDante'
    >>>

    msg 变量定义在 if 语句块中,外部可以访问

    >>> def showmsg():
    ...     msg_def='my name is SiberiaDante'
    ...
    >>> msg_def
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    NameError: name 'msg_def' is not defined
    >>>

    msg_def 定义在函数中,是局部变量,外部不能访问

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
    def sum( arg1, arg2 ):
        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 );
    print ("函数外是全局变量 : ", total)

输出结果:

函数内是局部变量 : 30

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,需要使用global和nonlocal关键字声明

  • 简单使用 global 关键字声明

    >>> num = 1314
    >>> def showNum():
    ...     global num
    ...     print(num)
    ...     num = 520
    ...     print(num)
    ...
    >>> showNum()
    1314
    520
    >>>
  • 外层非全局作用域时,修改变量需要使用 nonlocal 关键字

    >>> def outer():
    ...     num=1314
    ...     def inner():
    ...             nonlocal num
    ...             print(num)
    ...             num = 520
    ...             print(num)
    ...     inner()
    ...
    >>> outer()
    1314
    520
    >>>

递归函数

  • 在函数内部调用函数本身,即为递归函数;

    def voidTe(num):
        if num == 1:
            return 1
        return num * voidTe(num - 1)
    print(voidTe(10))

    输出结果

    3628800

  • 递归函数的优点是定义简单,逻辑清晰;但是,在计算机中,函数调用是通过栈(stack)这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出;

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本文标签: Python3

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