python学习笔记_9(函数)

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什么是函数，有什么用

• 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。
• Python提供了许多内建函数，比如print()。但也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

定义函数

• 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
  

  def name(parameter1, parameter2, ...):
      do something...
      return ans
  

• 实例：写一个函数get_mean(num), 其中num为一个整数列表, 要求返回列表中元素的平均值

  # 函数主体
  # 求平均值方法: 元素的和 / 元素的个数
  def get_mean(num):
      if len(num) > 0:
          return sum(num) / len(num)
      else:
          return 0
  

函数调用

• 定义一个函数：给了函数一个名称，指定了函数里包含的参数，和代码块结构
• 这个函数的基本结构完成以后，可以通过另一个函数调用执行，也可以直接从 Python 命令提示符执行
• 例如下面实例调用了get_mean函数：

  # 测试
  values = [1, 2, 3, 4, 5]
  print(get_mean(values))
  
  # 结果: 3.0
  

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 = "this is a string"
  

• 以上代码中，[1, 2, 3] 是 List 类型，"this is a string"是 String 类型，而变量 a 是没有类型，它仅仅是一个对象的引用（一个指针），可以是指向 List 类型对象，也可以是指向 String 类型对象。
• 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 等则是可以修改的对象。
    • 不可变类型：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，而 5 被丢弃，不是改变 a 的值，相当于新生成了 a。
    • 可变类型：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。
  • python 函数的参数传递：
    • 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。如果在 fun(a)内部修改 a 的值，则是新生成来一个 a。
    • 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
• 可变对象在函数里修改了参数，那么在调用这个函数的函数里，原始的参数也被改变了。

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：

  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：

    def printme(str):
        "打印任何传入的字符串"
        print (str)
        return
    
    # 调用printme函数
    printme(str = "string")
    
    # 输出: string
    

  • 以下实例中演示了函数参数的使用不需要使用指定顺序：

    def printinfo(name, age):
        print ("名字: ", name)
        print ("年龄: ", age)
        return
    
    # 调用printinfo函数
    printinfo(age=18, name="zhangsan")
    
    # 输出: 
    # 名字: zhangsan
    # 年龄: 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。* 以下实例中如果没有传入 age 参数，则使用默认值：

    def printinfo(name, age = 35):
        print ("名字: ", name)
        print ("年龄: ", age)
        return
    
    # 调用printinfo函数
    printinfo(name="zhangsan")
    
    # 输出:
    # 名字: zhangsan
    # 年龄: 35
    

• 不定长参数

  • 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：

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

  • 加了星号 * 的参数会以元组(tuple)的形式导入，存放所有未命名的变量参数
  • 实例：

    def printinfo( arg1, *vartuple ):
        "打印任何传入的参数"
        print ("输出: ")
        print (arg1)
        print (vartuple)
    
    # 调用printinfo 函数
    printinfo( 70, 60, 50 )
    
    # 输出：
    # 70
    # (60, 50)
    

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。
• lambda 函数的语法只包含一个语句，如下：

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

• 实例：

  sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
  
  # 调用sum函数
  print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ))
  
  # 输出: 
  # 相加后的值为 :  30
  

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。