Python基础课程-函数

函数

Python中的函数是什么？

在Python中，function是一组执行特定任务的相关语句。

函数有助于将我们的程序分解为更小的模块化块。随着我们的计划越来越大，功能使其更加有条理和易于管理。

此外，它避免重复并使代码可重用

创建函数的语法

def function_name(parameters):
	"""docstring"""
	statement(s)    

上面显示的是一个函数定义，它由以下组件组成。

1. 关键字def标记函数头的开始。
2. 用于唯一标识它的函数名称。函数命名遵循在Python中编写标识符的相同规则。
3. 参数（参数），我们通过它将值传递给函数。它们是可选的。
4. 冒号（:)标记函数头的结尾。
5. 用于描述函数功能的可选文档字符串（docstring）。
6. 构成函数体的一个或多个有效的python语句。语句必须具有相同的缩进级别（通常为4个空格）。
7. 用于从函数返回值的可选return语句。

如何在python中调用函数？

一旦我们定义了一个函数，我们就可以从另一个函数，程序甚至Python提示符中调用它。要调用函数，我们只需使用适当的参数键入函数名称

In [2]

name = "Emma"

def greet(name):
	"""This function greets to
	the person passed in as
	parameter"""
	print("Hello, " + name + ". Good morning!")

greet(name)

Hello, Emma. Good morning!

文档字符串

函数头之后的第一个字符串称为docstring，是文档字符串的缩写。它用于简要解释函数的作用。

虽然可选，但文档是一种很好的编程习惯。除非你能记住你上周吃的晚餐，否则请记录你的代码。

在上面的示例中，我们在函数头的正下方有一个docstring。我们通常使用三引号，以便docstring可以扩展到多行。我们可以将此字符串作为函数的__doc__属性使用。

例如：

In [3]

 print(greet.__doc__)

This function greets to
	the person passed in as
	parameter

返回语句

return语句用于退出函数并返回到调用函数的位置。如下:

return [expression_list]

此语句可以包含要求求值的表达式，并返回值。如果语句中没有表达式，或者函数内部不存在return语句本身，则该函数将返回None对象。

例如：

In [5]

print(greet("May"))

Hello, May. Good morning!
None

这里，None是返回值

再举个例子

In [6]

def absolute_value(num):
	"""This function returns the absolute
	value of the entered number"""

	if num >= 0:
		return num
	else:
		return -num

# Output: 2
print(absolute_value(2))

# Output: 4
print(absolute_value(-4))

2
4

变量的范围和寿命

变量的范围是程序中识别变量的部分。函数内定义的参数和变量在外部不可见。因此，它们具有局部范围。

变量的生命周期是变量在存储器中退出的时间段。函数内部变量的生命周期与函数执行的时间一样长。

一旦我们从函数返回它们就会被销毁。因此，函数不记得先前调用的变量值。

下面是一个示例，用于说明函数内部变量的范围。

In [7]

def my_func():
	x = 10
	print("Value inside function:",x)

x = 20
my_func()
print("Value outside function:",x)

('Value inside function:', 10)
('Value outside function:', 20)

在这里，我们可以看到x的值最初为20。即使函数my_func（）将x的值更改为10，它也不会影响函数外部的值。

这是因为函数内部的变量x与外部的变量x不同（函数的本地）。尽管它们具有相同的名称，但它们是两个具有不同范围的不同变量。

另一方面，函数外部的变量从内部可见。它们具有全局范围。

我们可以从函数内部读取这些值，但不能更改（写入）它们。为了修改函数外部变量的值，必须使用关键字global将它们声明为全局变量。

参数

在上面的案例中，我们学习了定义函数并调用它。否则，函数调用将导致错误。这是一个例子。

In [8]

def greet(name,msg):
   """This function greets to
   the person with the provided message"""
   print("Hello",name + ', ' + msg)

greet("Monica","Good morning!")

('Hello', 'Monica, Good morning!')

这里，函数greet（）有两个参数。

因为，我们用两个参数调用了这个函数，它运行顺畅，我们不会收到任何错误。

如果我们用不同数量的参数调用它，解释器会报错。下面是对此函数的调用，其中包含一个参数，没有参数及其各自的错误消息。

In [9]

 greet("Monica")
 
 greet() 

TypeErrorTraceback (most recent call last) in () ----> 1 greet("Monica") 2 3 greet() TypeError: greet() takes exactly 2 arguments (1 given)

变量函数参数

到目前为止，函数具有固定数量的参数。在Python中，还有其他方法可以定义一个可以接受可变数量参数的函数。

下面描述这种类型的三种不同形式。

Python默认参数

函数参数可以在Python中具有默认值。

我们可以使用赋值运算符（=）为参数提供默认值。这是一个例子。

In [10]

def greet(name, msg = "Good morning!"):
   """
   This function greets to
   the person with the
   provided message.

   If message is not provided,
   it defaults to "Good
   morning!"
   """

   print("Hello",name + ', ' + msg)

greet("Kate")
greet("Bruce","How do you do?")

('Hello', 'Kate, Good morning!')
('Hello', 'Bruce, How do you do?')

在此函数中，参数名称没有默认值，在调用期间是必需的（必需）。

另一方面，参数msg的默认值为“早上好！”。因此，在通话期间它是可选的。如果提供了值，它将覆盖默认值。

函数中的任意数量的参数都可以具有默认值。但是一旦我们有一个默认参数，它右边的所有参数也必须有默认值。

这意味着，非默认参数不能遵循默认参数。例如，如果我们将上面的函数头定义为：

def greet(msg = "Good morning!", name):

我们会收到一个错误:

SyntaxError: non-default argument follows default argument

Python关键字参数

当我们调用具有某些值的函数时，这些值将根据其位置分配给参数。

例如，在上面的函数greet（）中，当我们将其称为greet（“Bruce”，“how do you do？”）时，值“Bruce”被赋值给参数名称，类似地how do you do消息

Python允许使用关键字参数调用函数。当我们以这种方式调用函数时，可以更改参数的顺序（位置）。以下对上述函数的调用都是有效的，并产生相同的结果。

>>> # 2 keyword arguments
>>> greet(name = "Bruce",msg = "How do you do?")

>>> # 2 keyword arguments (out of order)
>>> greet(msg = "How do you do?",name = "Bruce") 

>>> # 1 positional, 1 keyword argument
>>> greet("Bruce",msg = "How do you do?") 

我们可以看到，我们可以在函数调用期间将位置参数与关键字参数混合使用。但我们必须记住，关键字参数必须遵循位置参数。

在关键字参数之后使用位置参数将导致错误。

Python任意参数

有时，我们事先并不知道将传递给函数的参数数量.Python允许我们通过具有任意数量参数的函数调用来处理这种情况。

在函数定义中，我们在参数名称前使用星号（*）来表示这种参数。这是一个例子。

In [11]

def greet(*names):
   """This function greets all
   the person in the names tuple."""

   # names is a tuple with arguments
   for name in names:
       print("Hello",name)

greet("Monica","Luke","Steve","John")

('Hello', 'Monica')
('Hello', 'Luke')
('Hello', 'Steve')
('Hello', 'John')

在这里，我们使用多个参数调用该函数。这些参数在传递给函数之前被包装到元组中。在函数内部，我们使用for循环来检索所有参数。

Python函数: 在列表中移除重复对象

In [4]

# Python code to remove duplicate elements from list

def remove_duplicates(duplicate): 
    uniques = [] 
    for num in duplicate: 
        if num not in uniques: 
            uniques.append(num) 
    return(uniques)
      
duplicate = [2, 4, 10, 20, 5, 2, 20, 4] 
print(remove_duplicates(duplicate)) 

[2, 4, 10, 20, 5]

当你使用return语句时，另一件值得一提的事是你可以用它来返回多个值。因此，您可以使用元组。