python 函數

函數是組織好的，可重復使用的，用來實現單一，或相關聯功能的代碼段。

函數能提高應用的模塊性，和代碼的重復利用率。你已經知道python提供了許多內建函數，比如print()。但你也可以自己創建函數，這被叫做用戶自定義函數。

1. 定義一個函數

你可以定義一個由自己想要功能的函數，以下是簡單的規則：

• 函數代碼塊以 def 關鍵詞開頭，后接函數標識符名稱和圓括號()。
• 任何傳入參數和自變量必須放在圓括號中間。圓括號之間可以用于定義參數。
• 函數的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數說明。
• 函數內容以冒號起始，并且縮進。
• return [表達式] 結束函數，選擇性地返回一個值給調用方。不帶表達式的return相當于返回 none。

1) 語法

def functionname( parameters ):
   "函數_文檔字符串"
   function_suite
   return [expression]

默認情況下，參數值和參數名稱是按函數聲明中定義的順序匹配起來的。

2) 實例

以下為一個簡單的python函數，它將一個字符串作為傳入參數，再打印到標準顯示設備上。

def printme( str ):
   "打印傳入的字符串到標準顯示設備上"
   print str
   return

2. 函數調用

定義一個函數只給了函數一個名稱，指定了函數里包含的參數，和代碼塊結構。

這個函數的基本結構完成以后，你可以通過另一個函數調用執行，也可以直接從python提示符執行。

如下實例調用了printme（）函數：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
# 定義函數
def printme( str ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print str
   return
 
# 調用函數
printme("我要調用用戶自定義函數!")
printme("再次調用同一函數")

以上實例輸出結果：

我要調用用戶自定義函數!
再次調用同一函數

3. 參數傳遞

在 python 中，類型屬于對象，變量是沒有類型的：

a=[1,2,3]
 
a="yapf"

以上代碼中，[1,2,3] 是 list 類型，"yapf" 是 string 類型，而變量 a 是沒有類型，她僅僅是一個對象的引用（一個指針），可以是 list 類型對象，也可以指向 string 類型對象。

1) 可更改(mutable)與不可更改(immutable)對象

在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的對象，而 list,dict 等則是可以修改的對象。

• 不可變類型：變量賦值 a=5 后再賦值 a=10，這里實際是新生成一個 int 值對象 10，再讓 a 指向它，而 5 被丟棄，不是改變a的值，相當于新生成了a。
• 可變類型：變量賦值 la=[1,2,3,4] 后再賦值 la[2]=5 則是將 list la 的第三個元素值更改，本身la沒有動，只是其內部的一部分值被修改了。

python 函數的參數傳遞：

• 不可變類型：類似 c++ 的值傳遞，如 整數、字符串、元組。如fun（a），傳遞的只是a的值，沒有影響a對象本身。比如在 fun（a）內部修改 a 的值，只是修改另一個復制的對象，不會影響 a 本身。
• 可變類型：類似 c++ 的引用傳遞，如 列表，字典。如 fun（la），則是將 la 真正的傳過去，修改后fun外部的la也會受影響

python 中一切都是對象，嚴格意義我們不能說值傳遞還是引用傳遞，我們應該說傳不可變對象和傳可變對象。

2) python 傳不可變對象實例

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
def changeint( a ):
    a = 10
 
b = 2
changeint(b)
print b # 結果是 2

實例中有 int 對象 2，指向它的變量是 b，在傳遞給 changeint 函數時，按傳值的方式復制了變量 b，a 和 b 都指向了同一個 int 對象，在 a=10 時，則新生成一個 int 值對象 10，并讓 a 指向它。

3) 傳可變對象實例

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
# 可寫函數說明
def changeme( mylist ):
   "修改傳入的列表"
   mylist.append([1,2,3,4])
   print "函數內取值: ", mylist
   return
 
# 調用changeme函數
mylist = [10,20,30]
changeme( mylist )
print "函數外取值: ", mylist

實例中傳入函數的和在末尾添加新內容的對象用的是同一個引用，故輸出結果如下：

函數內取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
函數外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

4. 參數

以下是調用函數時可使用的正式參數類型：

• 必備參數
• 關鍵字參數
• 默認參數
• 不定長參數

必備參數

必備參數須以正確的順序傳入函數。調用時的數量必須和聲明時的一樣。

調用printme()函數，你必須傳入一個參數，不然會出現語法錯誤：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
#可寫函數說明
def printme( str ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print str
   return
 
#調用printme函數
printme()

以上實例輸出結果：

traceback (most recent call last):
  file "test.py", line 11, in <module>
    printme()
typeerror: printme() takes exactly 1 argument (0 given)

1) 關鍵字參數

關鍵字參數和函數調用關系緊密，函數調用使用關鍵字參數來確定傳入的參數值。

使用關鍵字參數允許函數調用時參數的順序與聲明時不一致，因為 python 解釋器能夠用參數名匹配參數值。

以下實例在函數 printme() 調用時使用參數名：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
#可寫函數說明
def printme( str ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print str
   return
 
#調用printme函數
printme( str = "my string")

以上實例輸出結果：

my string

下例能將關鍵字參數順序不重要展示得更清楚：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
#可寫函數說明
def printinfo( name, age ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print "name: ", name
   print "age ", age
   return
 
#調用printinfo函數
printinfo( age=50, name="miki" )

以上實例輸出結果：

name:  miki
age  50

2) 默認參數

調用函數時，默認參數的值如果沒有傳入，則被認為是默認值。下例會打印默認的age，如果age沒有被傳入：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
#可寫函數說明
def printinfo( name, age = 35 ):
   "打印任何傳入的字符串"
   print "name: ", name
   print "age ", age
   return
 
#調用printinfo函數
printinfo( age=50, name="miki" )
printinfo( name="miki" )

以上實例輸出結果：

name:  miki
age  50
name:  miki
age  35

3) 不定長參數

你可能需要一個函數能處理比當初聲明時更多的參數。這些參數叫做不定長參數，和上述2種參數不同，聲明時不會命名。基本語法如下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
   "函數_文檔字符串"
   function_suite
   return [expression]

加了星號（*）的變量名會存放所有未命名的變量參數。不定長參數實例如下：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
# 可寫函數說明
def printinfo( arg1, *vartuple ):
   "打印任何傳入的參數"
   print "輸出: "
   print arg1
   for var in vartuple:
      print var
   return
 
# 調用printinfo 函數
printinfo( 10 )
printinfo( 70, 60, 50 )

以上實例輸出結果：

輸出:
10
輸出:
70
60
50

5. 匿名函數

python 使用 lambda 來創建匿名函數。

• lambda只是一個表達式，函數體比def簡單很多。
• lambda的主體是一個表達式，而不是一個代碼塊。僅僅能在lambda表達式中封裝有限的邏輯進去。
• lambda函數擁有自己的命名空間，且不能訪問自有參數列表之外或全局命名空間里的參數。
• 雖然lambda函數看起來只能寫一行，卻不等同于c或c++的內聯函數，后者的目的是調用小函數時不占用棧內存從而增加運行效率。

1) 語法

lambda函數的語法只包含一個語句，如下：

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

如下實例：

2) 實例

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
# 可寫函數說明
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
 
# 調用sum函數
print "相加后的值為 : ", sum( 10, 20 )
print "相加后的值為 : ", sum( 20, 20 )

以上實例輸出結果：

相加后的值為 :  30
相加后的值為 :  40

6. return 語句

return語句[表達式]退出函數，選擇性地向調用方返回一個表達式。不帶參數值的return語句返回none。之前的例子都沒有示范如何返回數值，下例便告訴你怎么做：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
# 可寫函數說明
def sum( arg1, arg2 ):
   # 返回2個參數的和."
   total = arg1 + arg2
   print "函數內 : ", total
   return total
 
# 調用sum函數
total = sum( 10, 20 )

以上實例輸出結果：

函數內 :  30

7. 變量作用域

一個程序的所有的變量并不是在哪個位置都可以訪問的。訪問權限決定于這個變量是在哪里賦值的。

• 全局變量
• 局部變量

8. 全局變量和局部變量

定義在函數內部的變量擁有一個局部作用域，定義在函數外的擁有全局作用域。

局部變量只能在其被聲明的函數內部訪問，而全局變量可以在整個程序范圍內訪問。調用函數時，所有在函數內聲明的變量名稱都將被加入到作用域中。如下實例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
total = 0 # 這是一個全局變量
# 可寫函數說明
def sum( arg1, arg2 ):
   #返回2個參數的和."
   total = arg1 + arg2 # total在這里是局部變量.
   print "函數內是局部變量 : ", total
   return total
 
#調用sum函數
sum( 10, 20 )
print "函數外是全局變量 : ", total

以上實例輸出結果：

函數內是局部變量 :  30
函數外是全局變量 :  0