作者：韩信子 @ShowMeAI
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1.Python 函数

函数是组织好的，可重复使用的，用来实现繁多，或相关联性能的代码段。

函数能进步利用的模块性，和代码的反复利用率。你曾经晓得 Python 提供了许多内建函数，比方 print()。但你也能够本人创立函数，这被叫做用户自定义函数。

2. 定义一个函数

你能够定义一个由本人想要性能的函数，以下是简略的规定：

• 函数代码块以 def 关键词结尾，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两头，圆括号之间能够用于定义参数。
• 函数的第一行语句能够选择性地应用文档字符串—用于寄存函数阐明。
• 函数内容以冒号 : 起始，并且缩进。
• return [表达式] 完结函数，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。

（1）语法

Python 定义函数应用 def 关键字，个别格局如下：

def 函数名（参数列表）:
    函数体

默认状况下，参数值和参数名称是按函数申明中定义的程序匹配起来的。如下为示例代码（代码能够在在线 python3 环境中运行）：

让咱们应用函数来输入 ”Hello World！”：

def hello() :
    print("Hello World!")

hello()

更简单点的利用，函数中带上参数变量:

def my_max(a, b):
    if a > b:
        return a
    else:
        return b
 
a = 4
b = 5
print(my_max(a, b))

以上实例输入后果：

5

计算面积函数，如下为示例代码（代码能够在在线 python3 环境中运行）：

# 计算面积函数
def cal_area(width, height):
    return width * height
 
def my_welcome(name):
    print("Welcome", name)
 
my_welcome("ShowMeAI")
w = 4
h = 5
print("width =", w, "height =", h, "area =", cal_area(w, h))

以上实例输入后果：

Welcome ShowMeAI
width = 4  height = 5  area = 20

3. 函数调用

定义一个函数：给了函数一个名称，指定了函数里蕴含的参数，和代码块构造。

这个函数的根本构造实现当前，你能够通过另一个函数调用执行，也能够间接从 Python 命令提示符执行。

如下代码调用了 print_myself() 函数：

# 定义函数
def print_myself(str):
   # 打印任何传入的字符串
   print (str)
   return
 
# 调用函数
print_myself("调用用户自定义函数!")
print_myself("再次调用同一函数")

以上实例输入后果：

调用用户自定义函数!
再次调用同一函数

4. 参数传递

在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：

a=[1,2,3]

a="ShowMeAI"

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，“ShowMeAI” 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，它仅仅是一个对象的援用（一个指针），能够是指向 List 类型对象，也能够是指向 String 类型对象。

（1）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 等则是能够批改的对象。

• 不可变类型：变量赋值 a=10 后再赋值 a=5，这里理论是新生成一个 int 值对象 5，再让 a 指向它，而 10 被抛弃，不是扭转 a 的值，相当于新生成了 a。
• 可变类型：变量赋值 l=[1,2,3,4] 后再赋值 l[2]=5 则是将 list l 的第三个元素值更改，自身 l 没有动，只是其外部的一部分值被批改了。

python 函数的参数传递：

• 不可变类型：相似 C++ 的值传递，如整数、字符串、元组。如 func(a)，传递的只是 a 的值，没有影响 a 对象自身。如果在 func(a) 外部批改 a 的值，则是新生成一个 a 的对象。
• 可变类型：相似 C++ 的援用传递，如 列表，字典。如 func(l)，则是将 l 真正的传过来，批改后 func 内部的 l 也会受影响

python 中一切都是对象，严格意义咱们不能说值传递还是援用传递，咱们应该说传不可变对象和传可变对象。

（2）python 传不可变对象实例

通过 id() 函数来查看内存地址变动：

def my_change(a):
    print(id(a))   # 指向的是同一个对象
    a=10
    print(id(a))   # 一个新对象
 
a=5
print(id(a))
my_change(a)

以上实例输入后果为：

9788736
9788736
9788896

能够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 雷同），在函数外部批改形参后，形参指向的是不同的 id。

（3）传可变对象实例

可变对象在函数里批改了参数，那么在调用这个函数的函数里，原始的参数也被扭转了。如下为示例代码（代码能够在在线 python3 环境中运行）：

def change_list(mylist):
   "批改传入的列表"
   mylist.append([1,2,3,4])
   print ("函数内取值:", mylist)
   return
 
# 调用 changeme 函数
mylist = [10,20,30]
change_list(mylist)
print ("函数外取值:", mylist)

传入函数的和在开端增加新内容的对象用的是同一个援用。故输入后果如下：

函数内取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
函数外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

5. 参数

以下是调用函数时可应用的正式参数类型：

• 必须参数
• 关键字参数
• 默认参数
• 不定长参数

（1）必须参数

必须参数须以正确的程序传入函数。调用时的数量必须和申明时的一样。

调用 print_myself() 函数，你必须传入一个参数，不然会呈现语法错误：

def print_myself(str):
   "打印任何传入的字符串"
   print(str)
   return
 
# 调用 print_myself 函数，不加参数会报错
print_myself()

以上实例输入后果：

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 10, in <module>
    print_myself()
TypeError: print_myself() missing 1 required positional argument: 'str'

（2）关键字参数

关键字参数和函数调用关系严密，函数调用应用关键字参数来确定传入的参数值。

应用关键字参数容许函数调用时参数的程序与申明时不统一，因为 Python 解释器可能用参数名匹配参数值。

以下实例在函数 print_myself() 调用时应用参数名：

def print_myself(str):
   "打印任何传入的字符串"
   print(str)
   return
 
#调用 print_myself 函数
print_myself(str = "ShowMeAI 常识社区")

以上实例输入后果：

ShowMeAI 常识社区

以下示例代码（在线 python3 环境）中演示了函数参数的应用不须要应用指定程序：

def print_info(name, age):
   "打印任何传入的字符串"
   print ("名字:", name)
   print ("年龄:", age)
   return
 
#调用 print_info 函数
print_info(age=30, name="ShowMeAI")

以上实例输入后果：

名字:  ShowMeAI
年龄:  30

（3）默认参数

调用函数时，如果没有传递参数，则会应用默认参数。以下代码（在线 python3 环境）中如果没有传入 age 参数，则应用默认值：

def print_info(name, age = 35):
   "打印任何传入的字符串"
   print ("名字:", name)
   print ("年龄:", age)
   return
 
#调用 print_info 函数
print_info(age=30, name="ShowMeAI")
print("------------------------")
print_info(name="ShowMeAI")

以上实例输入后果：

名字:  ShowMeAI
年龄:  30
------------------------
名字:  ShowMeAI
年龄:  35

（4）不定长参数

你可能须要一个函数能解决比当初申明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述 2 种参数不同，申明时不会命名。根本语法如下：

def function_name([formal_args,] *var_args_tuple ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression]

加了星号 * 的参数会以元组 (tuple) 的模式导入，寄存所有未命名的变量参数。

def print_info(arg1, *vartuple):
   "打印任何传入的参数"
   print("输入:")
   print(arg1)
   print(vartuple)
 
# 调用 print_info 函数
print_info(100, 90, 80)

以上实例输入后果：

输入: 
100
(90, 80)

如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。咱们也能够不向函数传递未命名的变量。如下代码（在线 python3 环境）：

def print_info(arg1, *vartuple):
   "打印任何传入的参数"
   print("输入:")
   print(arg1)
   for var in vartuple:
      print (var)
   return
 
# 调用 printinfo 函数
print_info(100)
print_info(90, 80, 70)

以上实例输入后果：

输入:
100
输入:
90
80
70

还有一种就是参数带两个星号 **根本语法如下：

def function_name([formal_args,] **var_args_dict ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression]

加了两个星号 ** 的参数会以字典的模式导入。

def print_info(arg1, **vardict):
   "打印任何传入的参数"
   print("输入:")
   print(arg1)
   print(vardict)
 
# 调用 print_info 函数
print_info(1, a=2,b=3)

以上实例输入后果：

输入: 
1
{'a': 2, 'b': 3}

申明函数时，参数中星号 * 能够独自呈现，例如:

def f(a,b,*,c):
    return a+b+c

如果独自呈现星号 * 后的参数必须用关键字传入。

def f(a,b,*,c):
   return a+b+c

f(1,2,c=3) # 失常
f(1,2,3)   # 报错

6. 匿名函数

python 应用 lambda 来创立匿名函数。

所谓匿名，意即不再应用 def 语句这样规范的模式定义一个函数。

• lambda 只是一个表达式，函数体比 def 简略很多。
• lambda 的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在 lambda 表达式中封装无限的逻辑进去。
• lambda 函数领有本人的命名空间，且不能拜访本人参数列表之外或全局命名空间里的参数。
• 尽管 lambda 函数看起来只能写一行，却不等同于 C 或 C ++ 的内联函数，后者的目标是调用小函数时不占用栈内存从而减少运行效率。

（1）语法

lambda 函数的语法只蕴含一个语句，如下：

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

如下实例：

my_sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
 
# 调用 my_sum 函数
print ("相加后的值为 :", my_sum( 10, 20))
print ("相加后的值为 :", my_sum( 20, 20))

以上实例输入后果：

相加后的值为 :  30
相加后的值为 :  40

7.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：

def my_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 = my_sum(10, 20)
print("函数外 :", total)

以上实例输入后果：

函数内 :  30
函数外 :  30

8. 强制地位参数

Python3.8+ 新增了一个函数形参语法 / 用来指明函数形参必须应用指定地位参数，不能应用关键字参数的模式。

在以下的例子中，形参 a 和 b 必须应用指定地位参数，c 或 d 能够是地位形参或要害字形参，而 e 和 f 要求为要害字形参:

def f(a, b, /, c, d, *, e, f):
    print(a, b, c, d, e, f)

以下应用办法是正确的:

f(10, 20, 30, d=40, e=50, f=60)

以下应用办法会产生谬误:

f(10, b=20, c=30, d=40, e=50, f=60)   # b 不能应用关键字参数的模式
f(10, 20, 30, 40, 50, f=60)           # e 必须应用关键字参数的模式

9. 视频教程

请点击到 B 站查看【双语字幕】版本

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材料与代码下载

本教程系列的代码能够在 ShowMeAI 对应的 github 中下载，可本地 python 环境运行，能迷信上网的宝宝也能够间接借助 google colab 一键运行与交互操作学习哦！

本教程系列波及的 Python 速查表能够在以下地址下载获取：

• Python 速查表

拓展参考资料

• Python 教程—Python3 文档
• Python 教程 - 廖雪峰的官方网站

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