菜鸟教程《Python 3 教程》笔记（14）：函数

14 函数

出处： 菜鸟教程 - Python3 函数

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。

14.1 参数传递

在 python 中，类型属于对象，对象有不同类型的区分，变量是没有类型的。她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。

14.1.1 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，则是新生成一个 a 的对象。
• 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。

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

14.1.2 python 传不可变对象实例

def 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=1
print(id(a))
change(a)

4379369136
4379369136
4379369424

可以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 相同），在函数内部修改形参后，形参指向的是不同的 id。

14.2 参数

以下是调用函数时可使用的正式参数类型：

• 必需参数
• 关键字参数
• 默认参数
• 不定长参数

14.2.1 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，不然会出现语法错误。

14.2.2 关键字参数

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。

14.2.3 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。默认参数必须放在最后，否则会报错。

14.2.4 不定长参数

语法 1：

def functionname([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)==的形式导入，存放所有未命名的变量参数。

# 可写函数说明
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(10)
printinfo(70, 60, 50)

# 输出: 
10
70
(60, 50)

语法 2：

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

加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。

#!/usr/bin/python3
  
# 可写函数说明
def printinfo( arg1, **vardict ):
   "打印任何传入的参数"
   print ("输出: ")
   print (arg1)
   print (vardict)
 
# 调用printinfo 函数
printinfo(1, a=2,b=3)

# 输出: 
1
{'a': 2, 'b': 3}

语法 3：

声明函数时，参数中星号 * 可以单独出现.如果单独出现星号 *，则星号 * 后的参数必须用关键字传入。

>>> def f(a,b,*,c):
...     return a+b+c
... 
>>> f(1,2,3)   # 报错
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given
>>> f(1,2,c=3) # 正常
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14.3 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；
• 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，内联函数的目的是调用小函数时不占用栈内存从而减少函数调用的开销，提高代码的执行速度。

语法：

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

可以将匿名函数封装在一个函数内，这样可以使用同样的代码来创建多个匿名函数：

def myfunc(n):
  return lambda a : a * n
 
mydoubler = myfunc(2)
mytripler = myfunc(3)
 
print(mydoubler(11))  # 22
print(mytripler(11))  # 33

lambda 匿名函数也是可以使用"关键字参数"进行参数传递，也可以设定默认值。

14.4 强制位置参数

Python3.8 新增了一个函数形参语法 / 用来指明函数形参必须使用指定位置参数，不能使用关键字参数的形式。

在以下的例子中，形参 a 和 b 必须使用指定位置参数，c 或 d 可以是位置形参或关键字形参，而 e 和 f 要求为关键字形参：

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

# 正确的调用
f(10, 20, 30, d=40, e=50, f=60)
# 错误的调用
f(10, b=20, c=30, d=40, e=50, f=60)   # b 不能使用关键字参数的形式
f(10, 20, 30, 40, 50, f=60)           # e 必须使用关键字参数的形式