Python入門示例系列20 函數


 

函數function

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。Python提供了許多內建函數built-in,比如print()。也可以自己創建函數,叫做用戶自定義函數

 

函數的定義(define)和調用(call)

掌握函數的定義和調用。

定義一個函數的規則:
    (1)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 ()。
    (2)任何傳入參數和自變量必須放在圓括號中間,圓括號之間可以用於定義參數。
    (3)函數內容以冒號 : 起始,並且縮進。
    (4)函數體的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用於函數說明。
    (5) 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 相當於返回 None。

Python 定義函數使用 def 關鍵字,一般格式如下:

def 函數名(參數列表):
    函數體

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。

 

示例1:使用函數來輸出"Hello World!":

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

hello()

 

示例:比較兩個數,並返回較大的數:

def max(a, b):
    if a > b:
        return a
    else:
        return b 

print(max(4, 5))

 

在 Python 中,對象有類型,變量是沒有類型的:

>>> a=[1,2,3]
>>> id(a)  # 通過 id() 函數來查看內存地址
2426126699200
>>> a="ABC"
>>> id(a)  # 通過 id() 函數來查看內存地址
2426118158000

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

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,相當於新生成了 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。如果在 fun(a) 內部修改 a 的值,則是新生成一個 a 的對象。

    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。

 

python 傳不可變對象實例

 示例

def f(a):
    print("line 2, a= ",a)
    a=222
    print("line 4, a= ",a)

b=111
f(b)
print("b =",b)

結果:

line 2, a=  111
line 4, a=  222
b = 111

 

 

示例:

def change(a):
    print("second ",id(a))  # 指向的是同一個對象
    a = 10
    print("third ",id(a))  # 一個新對象

a = 1
print("first ",id(a))
change(a)

結果

first 140727622637328
second 140727622637328
third 140727622637616

可以看見在調用函數前后,形參和實參指向的是同一個對象(對象 id 相同),在函數內部修改形參后,形參指向的是不同的 id。

 

def change(a):
    print("second ",id(a))  # 指向的是同一個對象
    print(a)
    a = 10
    print("third ",id(a))  # 一個新對象
    print(a)
    
a = 1
print("first ",id(a))
change(a)
print(a)

輸出結果:

first  140703566075664
second  140703566075664
1
third  140703566075952
10
1

 

 

傳可變對象實例

示例

def f(a):
    print("line 2, a= ",a)
    a[0]=4
    print("line 4, a= ",a)

b=[1,2,3]
f(b)
print("b =",b)

結果如下:

line 2, a=  [1, 2, 3]
line 4, a=  [4, 2, 3]
b = [4, 2, 3]


可變對象在函數里修改了參數,那么在調用這個函數的函數里,原始的參數也被改變了。例如:

def changeme(mylist):
    "修改傳入的列表"
    mylist.append([1, 2])
    print("函數內取值: ", mylist)

mylist = [10, 20]
changeme(mylist)
print("函數外取值: ", mylist)


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, [1, 2]]
函數外取值:  [10, 20, [1, 2]]

 

 

函數參數


以下是調用函數時可使用的正式參數類型:
    必需參數(位置參數)
    關鍵字參數
    默認參數
    不定長參數

 

必需參數(位置參數)


必需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。

def fun(str):
    print(str)

fun("abc")



關鍵字參數(傳值時給參數命名)


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。

def fun(a,b):
    print(a,b)

fun(b=2,a=1)

結果:

1 2

 

默認參數(參數有默認值)


調用函數時,如果沒有傳遞參數,則會使用默認參數的默認值

def fun(a,b=2):
    print(a,b)

fun(1)

結果:

1 2

 示例

def fun(a=5,b=2):
print("a=",a,"b=",b)

fun()
fun(a=6)
fun(b=7)
fun(b=3,a=9)
fun(1,8)

結果:

a= 5 b= 2
a= 6 b= 2
a= 5 b= 7
a= 9 b= 3
a= 1 b= 8

 

 

不定長參數(* 元組, **字典)


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。
加了星號 * 的參數會以元組(tuple)的形式導入,存放所有未命名的變量參數。

def fun(a,*b):
    print(a,b)

fun(1,2,3)

結果

1 (2, 3)

 


加了兩個星號 ** 的參數會以字典的形式導入

def fun(a,**b):
    print(a,b)

fun(1,c=2,d=3)

結果

1 {'c': 2, 'd': 3}

 
示例:

(Conversions between Celsius and Fahrenheit) Write a module that contains the following two functions:
# Converts from Celsius to Fahrenheit
celsiusToFahrenheit(celsius):
# Converts from Fahrenheit to Celsius
fahrenheitToCelsius(fahrenheit):
The formulas for the conversion are:

 

 

 

匿名函數


python 使用 lambda 來創建匿名函數
所謂匿名,意即不再使用 def 語句這樣標准的形式定義一個函數。
    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,且不能訪問自己參數列表之外或全局命名空間里的參數。

lambda 函數的語法只包含一個語句,如下:

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

示例:

fun = lambda a, b: a+b
print(fun(1,2))

結果

3

 

函數的使用說明文檔

通過調用 Python 的 help() 內置函數或者 __doc__ 屬性,我們可以查看某個函數的使用說明文檔。

下面演示了如何為其設置說明文檔:

#定義一個比較字符串大小的函數
def str_max(str1,str2):
    '''
    比較 2 個字符串的大小
    '''
    str = str1 if str1 > str2 else str2
    return str
help(str_max)
#print(str_max.__doc__)

 

 

REF

https://www.runoob.com/python3/python3-function.html

 


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