函數(shù)是組織好,可重復(fù)使用的,用來實現(xiàn)相關(guān)功能的代碼段
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函數(shù)提高了代碼的重復(fù)利用率和應(yīng)用的模塊性。
除Python自帶的函數(shù)之外,也可以自己創(chuàng)建函數(shù),叫做自定義函數(shù)
語法:
函數(shù)代碼塊以 def 開頭
參數(shù)為 輸入值 ,放于函數(shù)名后口號里面,
函數(shù)內(nèi)容以冒號:開始,函數(shù)體縮進(jìn), return 返回 輸出值
函數(shù)調(diào)用使用關(guān)鍵字參數(shù)來確定傳入的參數(shù)值,此時,如果多個函數(shù)則不需要按照指定順序。
在定義函數(shù)時,指定參數(shù)默認(rèn)值。調(diào)用時如果不傳入?yún)?shù),則使用默認(rèn)值
不定長部分如果沒有指定參數(shù),傳入是一個空元組
加了 兩個星號 ** 的參數(shù)會以字典的形式導(dǎo)入
/ 用來指明函數(shù)形參必須使用指定位置參數(shù),不能使用關(guān)鍵字參數(shù)的形式。
3.8版本之后的才能使用
不使用 def 定義函數(shù),沒有函數(shù)名
lamdba主體時一個表達(dá)式,而不是代碼塊,函數(shù)體比def簡單很多
定義在函數(shù)內(nèi)部的為局部變量,僅能在函數(shù)內(nèi)部使用
定義在函數(shù)外部的為全局變量,可在全局使用
模塊是將包含所有定義的函數(shù)和變量的文件,一般將同類功能的函數(shù)組和在一起稱為模塊。
模塊需要導(dǎo)入后,在調(diào)用相應(yīng)函數(shù)進(jìn)行使用
模塊導(dǎo)入的方法:
從模塊中導(dǎo)入一個指定的部分
把一個模塊的所有內(nèi)容全都導(dǎo)入
在前面已經(jīng)多次提到函數(shù)這個概念,之所以沒有解釋什么是函數(shù),是因為程序中的函數(shù)和數(shù)學(xué)中的函數(shù)差不多,如input()、range()等都是函數(shù),這些都是Python的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù),直接使用就可以了。根據(jù)需要,用戶也可以自定義函數(shù)。
12.1 函數(shù)
函數(shù)的結(jié)構(gòu):
def 函數(shù)名(參數(shù)):
函數(shù)體
return 返回值
例如:數(shù)學(xué)中的函數(shù)f(x)=2x+5在Python中可以定義如下:
def f(x):
y=2*x+5
return(y)
如果x取值為3,可以使用如下語句調(diào)用函數(shù):
f(3)
下面給出完整的程序代碼:
def f(x):
y=2*x+5
return(y)
res=f(3)
print(res)
運行結(jié)果:11
如上例中的x是函數(shù)f(x)的參數(shù),有時也被稱為形式參數(shù)(簡稱形參),在函數(shù)被調(diào)用時,x被具體的值3替換y就是函數(shù)的返回值,這個值3也被稱為實際參數(shù)(簡稱實參)。
上例中的y是函數(shù)f(x)的返回值。并不是所有的函數(shù)都有參數(shù)和返回值。如下面的函數(shù):
def func():
print('此為無參數(shù)傳遞、無返回值的函數(shù)')
func()
輸出結(jié)果:此為無參數(shù)傳遞、無返回值的函數(shù)
可以看出,該函數(shù)func()無參數(shù),故調(diào)用時不用賦給參數(shù)值。
函數(shù)也可以有多個參數(shù),如f(x,y)=x2+y2,可用Python語言定義如下:
def f(x,y):
z=x**2+y**2
return z
print(f(2,3)) #調(diào)用函數(shù)f(x,y)
輸出結(jié)果:13
也可以通過直接給參數(shù)列表中的參數(shù)賦值的方法,為參數(shù)添加默認(rèn)值,如果用戶賦予參數(shù)值,則按照用戶賦值執(zhí)行,否則使用默認(rèn)值。例如:
def f(x,y=3):
z=x**2+y**2
return z
若調(diào)用時參數(shù)列表為(2,1),即x賦值為2,y賦值為1:
print(f(2,1))
輸出結(jié)果為:5
若調(diào)用時參數(shù)列表為(2),即x賦值為2,y賦值省缺,則y使用默認(rèn)值:
print(f(2))
輸出結(jié)果為:13
回調(diào)函數(shù),又稱函數(shù)回調(diào),是將函數(shù)作為另一函數(shù)的參數(shù)。
例如:
def func(fun,m,n):
fun(m,n)
def f_add(m,n):
print('m+n=',m+n)
def f_mult(m,n):
print('m*n=',m*n)
func(f_add,2,3)
func(f_mult,2,3)
輸出結(jié)果:
m+n= 5
m*n= 6
在f_add(m,n)和f_mult(m,n)被定義前,func(fun,m,n)中的fun(m,n)就已經(jīng)調(diào)用了這兩個函數(shù),即“先調(diào)用后定義”,這也是回調(diào)函數(shù)的特點。
如果無法預(yù)知參數(shù)的個數(shù),可以在參數(shù)前面加上*號,這種參數(shù)實際上對應(yīng)元組類型。譬如,參會的人數(shù)事先不能確定,只能根據(jù)與會人員名單輸入:
def func(*names):
print('今天與會人員有:')
for name in names:
print(name)
func('張小兵','陳曉梅','李大海','王長江')
運行后,輸出結(jié)果為:
今天與會人員有:
張小兵
陳曉梅
李大海
王長江
參數(shù)為字典類型,需要在參數(shù)前面加上**號。
def func(**kwargs):
for i in kwargs:
print(i,kwargs[i])
func(a='a1',b='b1',c='c1')
輸出結(jié)果為:
a a1
b b1
c c1
一個有趣的實例:
def func(x,y,z,*args,**kwargs):
print(x,y,z)
print(args)
print(kwargs)
func('a','b','c','Python','is easy',py='python',j='java',ph='php')
輸出結(jié)果:
a b c # 前三個實參賦給前三個形參
('Python', 'is easy') # *args接收元組數(shù)據(jù)
{'py': 'python', 'j': 'java', 'ph': 'php'} # **kwargs接收字典數(shù)據(jù)
12.2 變量的作用域
變量的作用域即變量的有效范圍,可分為全局變量和局部變量。
局部變量
在函數(shù)中定義的變量就是局部變量,局部變量的作用域僅限于函數(shù)內(nèi)部使用。
全局變量
在主程序中定義的變量就是全局變量,但在函數(shù)中用關(guān)鍵字global修飾的變量也可以當(dāng)做全局變量來使用。
全局變量的作用域是整個程序,也就是說,全局變量可以在整個程序中可以訪問。
下面通過實例去討論:
程序1:
a=1 # a為全局變量
def a_add():
print('a的初值:',a) # 在函數(shù)中讀取a的值
a_add() # 調(diào)用函數(shù)a_add()
a+=1 # 主程序語句,a增加1
print('a現(xiàn)在的值是:',a) # 主程序語句,讀取a的值
運行結(jié)果:
a的初值: 1
a現(xiàn)在的值是: 2
這個結(jié)果和我們想象的一樣,全局變量a既可以在主程序中讀取,也可以在子程序(函數(shù))中讀取。
程序2:
a=1
def a_add():
a+=1
print('a的初值:',a)
a_add()
print('a現(xiàn)在的值是:',a)
運行程序1時出現(xiàn)如下錯誤提示:
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
意思是:局部變量'a'在賦值之前被引用。
從語法上來講,該程序沒有錯誤。首先定義了一個全局變量a并賦值為1,又定義了一個函數(shù)a_add(),函數(shù)內(nèi)的語句a+=1就是出錯的根源,雖然我們的初衷是想讓全局變量a的值增加1,但從錯誤提示看,這個語句中的a并不是全局變量,而是局部變量。看來,在函數(shù)中讀取全局變量的值是沒有問題的(在程序1中已經(jīng)得到了驗證),但要在函數(shù)中改變?nèi)肿兞康闹凳遣恍械模ㄔ诔绦?的錯誤提示a+=1中的a 是局部變量,而非全局變量)。
怎樣解決這個問題?
程序3:
a=1
def a_add(x):
x+=1
return x
print('a的初值:',a)
a=a_add(a)
print('a現(xiàn)在的值是:',a)
運行結(jié)果:
a的初值: 1
a現(xiàn)在的值是: 2
結(jié)果的確是正確的,但在函數(shù)a_add(x)中沒有調(diào)用變量a(沒有出現(xiàn)變量a)。
程序4:
a=1
def a_add(a):
a+=1
return a
print('a的初值:',a)
a=a_add(a)
print('a現(xiàn)在的值是:',a)
運行結(jié)果:
a的初值: 1
a現(xiàn)在的值是: 2
對比程序4和程序3不難發(fā)現(xiàn),其實程序4只是簡單的把函數(shù)的參數(shù)x變成了a,這個a的實質(zhì)和程序3中的x還是一樣的。這進(jìn)一步證實,函數(shù)中的a是局部變量,與主程序的全局變量a有著本質(zhì)的區(qū)別。
程序5:
a=1
def a_add():
global a
a+=1
print('a的初值:',a)
a_add()
print('a現(xiàn)在的值是:',a)
運行結(jié)果:
a的初值: 1
a現(xiàn)在的值是: 2
程序5和程序2相比較,僅僅是在函數(shù)中添加了一個定義“global a”,此時的局部變量a就可以當(dāng)做全局變量使用,由于它和全局變量a同名,自然也就不用區(qū)分a究竟是全局變量還是局部變量了,在主程序和該函數(shù)內(nèi)都可以訪問、修改變量a的值了。
雖然使用global可使變量使用起來非常方便,但也容易引起混淆,故在使用過程中還是謹(jǐn)慎為好。
12.3 函數(shù)的遞歸與嵌套
遞歸,就是函數(shù)調(diào)用它自身。遞歸必須設(shè)置停止條件,否則函數(shù)將無法終止,形成死循環(huán)。
以計算階乘為例:
def func(n):
if n==1:
return 1
else:
return n*func(n-1) #func( )調(diào)用func( )
print(func(5))
運行結(jié)果為:120
嵌套,指在函數(shù)中調(diào)用另外的函數(shù)。這是程序中常見的一種結(jié)構(gòu),在此不再贅述。
匿名函數(shù)
Python中可以在參數(shù)前加上關(guān)鍵字lambda定義一個匿名函數(shù),這樣的函數(shù)一般都屬于“一次性”的。
例如:
程序1:這是一個常規(guī)的函數(shù)定義和調(diào)用。
def f_add(x,y):
return x+y
print(f_add(2,3))
輸出結(jié)果:5
程序2:使用lambda定義匿名函數(shù)。
f_add=lambda x,y:x+y
print(f_add(2,3))
輸出結(jié)果:5
從上面的代碼可以看出,使用lambda僅僅減少了一行代碼。f_add=lambda x,y:x+y中的f_add不是變量名,而是函數(shù)名。程序1和程序2的print( )語句中的參數(shù)都是一樣的——調(diào)用函數(shù)f_add( )。所以,匿名函數(shù)并沒有太多的優(yōu)點。
parameter 是函數(shù)定義的參數(shù)形式
argument 是函數(shù)調(diào)用時傳入的參數(shù)實體。
對于函數(shù)調(diào)用的傳參模式,一般有兩種:
此外,
也是關(guān)鍵字傳參
python的函數(shù)參數(shù)定義一般來說有五種: 位置和關(guān)鍵字參數(shù)混合 , 僅位置參數(shù) , 僅關(guān)鍵字參數(shù) , 可變位置參數(shù) , 可變關(guān)鍵字參數(shù) 。其中僅位置參數(shù)的方式僅僅是一個概念,python語法中暫時沒有這樣的設(shè)計。
通常我們見到的函數(shù)是位置和關(guān)鍵字混合的方式。
既可以用關(guān)鍵字又可以用位置調(diào)用
或
這種方式的定義只能使用關(guān)鍵字傳參的模式
f(*some_list) 與 f(arg1, arg2, ...) (其中some_list = [arg1, arg2, ...])是等價的
網(wǎng)絡(luò)模塊request的request方法的設(shè)計
多數(shù)的可選參數(shù)被設(shè)計成可變關(guān)鍵字參數(shù)
有多種方法能夠為函數(shù)定義輸出:
非?;逎?/p>
如果使用可變對象作為函數(shù)的默認(rèn)參數(shù),會導(dǎo)致默認(rèn)參數(shù)在所有的函數(shù)調(diào)用中被共享。
例子1:
addItem方法的data設(shè)計了一個默認(rèn)參數(shù),使用不當(dāng)會造成默認(rèn)參數(shù)被共享。
python里面,函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)被存在__default__屬性中,這是一個元組類型
例子2:
在例子1中,默認(rèn)參數(shù)是一個列表,它是mutable的數(shù)據(jù)類型,當(dāng)它寫進(jìn) __defauts__屬性中時,函數(shù)addItem的操作并不會改變它的id,相當(dāng)于 __defauts__只是保存了data的引用,對于它的內(nèi)存數(shù)據(jù)并不關(guān)心,每次調(diào)用addItem,都可以修改 addItem.__defauts__中的數(shù)據(jù),它是一個共享數(shù)據(jù)。
如果默認(rèn)參數(shù)是一個imutable類型,情況將會不一樣,你無法改變默認(rèn)參數(shù)第一次存入的值。
例子1中,連續(xù)調(diào)用addItem('world') 的結(jié)果會是
而不是期望的
python 的函數(shù)參數(shù)類型分為4種:
1.位置參數(shù):調(diào)用函數(shù)時根據(jù)函數(shù)定義的參數(shù)位置來傳遞參數(shù),位置參數(shù)也可以叫做必要參數(shù),函數(shù)調(diào)用時必須要傳的參數(shù)。
當(dāng)參數(shù)滿足函數(shù)必要參數(shù)傳參的條件,函數(shù)能夠正常執(zhí)行:
add(1,2) #兩個參數(shù)的順序必須一一對應(yīng),且少一個參數(shù)都不可以
當(dāng)我們運行上面的程序,輸出:
當(dāng)函數(shù)需要兩個必要參數(shù),但是調(diào)用函數(shù)只給了一個參數(shù)時,程序會拋出異常
add(1)
當(dāng)我們運行上面的程序,輸出:
當(dāng)函數(shù)需要兩個必要參數(shù),但是調(diào)用函數(shù)只給了三個參數(shù)時,程序會拋出異常
add(1,2,3)
當(dāng)我們運行上面的程序,輸出
2.關(guān)鍵字參數(shù):用于函數(shù)調(diào)用,通過“鍵-值”形式加以指定。可以讓函數(shù)更加清晰、容易使用,同時也清除了參數(shù)的順序需求。
add(1,2) # 這種方式傳參,必須按順序傳參:x對應(yīng)1,y對應(yīng):2
add(y=2,x=1) #以關(guān)健字方式傳入?yún)?shù)(可以不按順序)
正確的調(diào)用方式
add(x=1, y=2)
add(y=2, x=1)
add(1, y=2)
以上調(diào)用方式都是允許的,能夠正常執(zhí)行
錯誤的調(diào)用方式
add(x=1, 2)
add(y=2, 1)
以上調(diào)用都會拋出SyntaxError 異常
上面例子可以看出:有位置參數(shù)時,位置參數(shù)必須在關(guān)鍵字參數(shù)的前面,但關(guān)鍵字參數(shù)之間不存在先后順序的
3.默認(rèn)參數(shù):用于定義函數(shù),為參數(shù)提供默認(rèn)值,調(diào)用函數(shù)時可傳可不傳該默認(rèn)參數(shù)的值,所有位置參數(shù)必須出現(xiàn)在默認(rèn)參數(shù)前,包括函數(shù)定義和調(diào)用,有多個默認(rèn)參數(shù)時,調(diào)用的時候,既可以按順序提供默認(rèn)參數(shù),也可以不按順序提供部分默認(rèn)參數(shù)。當(dāng)不按順序提供部分默認(rèn)參數(shù)時,需要把參數(shù)名寫上
默認(rèn)參數(shù)的函數(shù)定義
上面示例第一個是正確的定義位置參數(shù)的方式,第二個是錯誤的,因為位置參數(shù)在前,默認(rèn)參數(shù)在后
def add1(x=1,y) 的定義會拋出如下異常
默認(rèn)參數(shù)的函數(shù)調(diào)用
注意:定義默認(rèn)參數(shù)默認(rèn)參數(shù)最好不要定義為可變對象,容易掉坑
不可變對象:該對象所指向的內(nèi)存中的值不能被改變,int,string,float,tuple
可變對象,該對象所指向的內(nèi)存中的值可以被改變,dict,list
這里只要理解一下這個概念就行或者自行百度,后續(xù)會寫相關(guān)的專題文章講解
舉一個簡單示例
4.可變參數(shù)區(qū)別:定義函數(shù)時,有時候我們不確定調(diào)用的時候會多少個參數(shù),j就可以使用可變參數(shù)
可變參數(shù)主要有兩類:
*args: (positional argument) 允許任意數(shù)量的可選位置參數(shù)(參數(shù)),將被分配給一個元組, 參數(shù)名前帶*,args只是約定俗成的變量名,可以替換其他名稱
**kwargs:(keyword argument) 允許任意數(shù)量的可選關(guān)鍵字參數(shù),,將被分配給一個字典,參數(shù)名前帶**,kwargs只是約定俗成的變量名,可以替換其他名稱
*args 的用法
args 是用來傳遞一個非鍵值對的可變數(shù)量的參數(shù)列表給函數(shù)
語法是使用 符號的數(shù)量可變的參數(shù); 按照慣例,通常是使用arg這個單詞,args相當(dāng)于一個變量名,可以自己定義的
在上面的程序中,我們使用* args作為一個可變長度參數(shù)列表傳遞給add()函數(shù)。 在函數(shù)中,我們有一個循環(huán)實現(xiàn)傳遞的參數(shù)計算和輸出結(jié)果。
還可以直接傳遞列表或者數(shù)組的方式傳遞參數(shù),以數(shù)組或者列表方式傳遞參數(shù)名前面加(*) 號
理解* * kwargs
**kwargs 允許你將不定長度的鍵值對, 作為參數(shù)傳遞給函數(shù),這些關(guān)鍵字參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部自動組裝為一個dict
下篇詳細(xì)講解 *args, **kwargs 的參數(shù)傳遞和使用敬請關(guān)注