《Python函数:让你的代码“飞”起来》

文章目录

  • 一、函数的定义
  • 二、函数的语法
  • 创建函数 / 定义函数
  • 调用函数 / 使用函数
  • 注意事项:
  • 函数参数
  • 代码示例
  • 三、函数返回值
  • 定义
  • 注意事项:
  • 四、变量作用域
  • 变量只能在所在的函数内部生效
  • 在不同的作用域中, 允许存在同名的变量
  • 如果函数内部尝试访问的变量在局部不存在, 就会尝试去全局作用域中查找
  • 如果是想在函数内部, 修改全局变量的值, 需要使用 global 关键字声明
  • if / while / for 等语句块不会影响到变量作用域
  • 五、函数执行过程
  • 六、链式调用
  • 代码示例:
  • 七、嵌套调用
  • 定义
  • 代码示例
  • 一个函数里面可以嵌套调用任意多个函数。
  • 八、函数递归
  • 定义
  • 代码示例
  • 递归代码务必要保证
  • 递归的优缺点
  • 九、参数默认值
  • 代码示例
  • 注意事项
  • 十、位置参数
  • 定义
  • 代码示例
  • 特点
  • 十一、关键字参数
  • 定义
  • 代码示例
  • 特点
  • 关于位置参数和关键字参数的混合使用的注意事项
  • END

  • 一、函数的定义

    是一段可以被重复使用的代码片段。

    二、函数的语法

    创建函数 / 定义函数

    def 函数名(形参列表):
        函数体
        return 返回值
    

    调用函数 / 使用函数

    函数名(实参列表)           // 不考虑返回值
    返回值 = 函数名(实参列表)   // 考虑返回值
    

    注意事项:

  • 函数定义并不会执行函数体内容, 必须要调用才会执行; 调用几次就会执行几次。
  • 函数必须先定义, 再使用。
  • 一个函数可以有一个形参, 也可以有多个形参, 也可以没有形参。
  • 一个函数的形参有几个, 那么传递实参的时候也得传几个. 保证个数要匹配。
  • C++ / Java 不同, Python 是动态类型的编程语言, 函数的形参不必指定参数类型;换句话说, 一个函数可以支持多种不同类型的参数。
  • 函数参数

    形参:

    在函数定义的时候, 可以在 ( ) 中指定 “形式参数” ;

    实参:

    在调用的时候, 由调用者把 “实际参数” (简称 实参) 传递进去。

    代码示例

    # 定义一个函数,用于计算从 beg 到 end(包括 end)的整数之和
    def calcSum(beg, end):
        # 初始化总和变量,初始值为 0
        total_sum = 0
        
        # 使用 for 循环遍历从 beg 到 end(包括 end)的所有整数
        for i in range(beg, end + 1):
            # 将当前数字 i 累加到总和中
            total_sum += i
        
        # 打印最终的总和
        print(total_sum)
    
    # 调用函数,计算从 1 到 100 的整数之和
    calcSum(1, 100)
    

    上面的代码中, beg, end 就是函数的形参. 1, 100 就是函数的实参。

    三、函数返回值

    定义

    函数的参数可以视为是函数的 “输入”,
    则函数的返回值, 就可以视为是函数的 “输出”。

    注意事项:

  • 一个函数中可以有多个 return 语句;
  • # 判定是否是奇数
    def isOdd(num):
        if num % 2 == 0:
            return False
        else:
            return True
      
    result = isOdd(10)
    print(result)
    

  • 执行到 return 语句, 函数就会立即执行结束, 回到调用位置;
  • # 判定是否是奇数
    def isOdd(num):
        if num % 2 == 0:
            return False
        return True
     
    result = isOdd(10)
    print(result)
    

    如果 num 是偶数, 则进入 if 之后, 就会触发 return False , 也就不会继续执行 return True


  • 一个函数是可以一次返回多个返回值的,使用 , (逗号)来分割多个返回值;
  • def getPoint():
        x = 10
        y = 20
        return x, y
    a, b = getPoint()
    

  • 如果只想关注其中的部分返回值, 可以使用 _ (下划线)来忽略不想要的返回值;
  • def getPoint():
        x = 10
        y = 20
        return x, y
    _, b = getPoint()
    

    四、变量作用域

    变量只能在所在的函数内部生效

    在函数 getPoint() 内部定义的 x, y 只是在函数内部生效. 一旦出了函数的范围, 这两个变量就不再生效了。

    用于返回一个点的坐标 (x, y)

    def getPoint():
        x = 10
        y = 20
        return x, y
    
    # 调用函数
    getPoint()
    print(x, y)
    

    报错截图:


    在不同的作用域中, 允许存在同名的变量

    虽然名字相同, 实际上是不同的变量

    x = 20
    def test():
        x = 10
        print(f'函数内部 x = {x}')
       
    # 调用函数
    test()
    print(f'函数外部 x = {x}')
    

    在 函数内部的变量, 也称为 “局部变量”
    不在 任何函数内部的变量, 也称为 “全局变量”。


    如果函数内部尝试访问的变量在局部不存在, 就会尝试去全局作用域中查找

    x = 20
    
    def test():
        print(f'x = {x}')
    
    # 调用函数
    test()
    

    如果是想在函数内部, 修改全局变量的值, 需要使用 global 关键字声明

    x = 20
    
    def test():
        global x
        x = 10
        print(f'函数内部 x = {x}')
    
    # 调用函数
    test()
    print(f'函数外部 x = {x}')
    

    如果此处没有 global , 则函数内部的 x = 10 就会被视为是创建一个局部变量 x, 这样就和全局变量 x 不相关了。


    if / while / for 等语句块不会影响到变量作用域

    换而言之, 在 if / while / for 中定义的变量, 在语句外面也可以正常使用。

    for i in range(1, 10):
        print(f'函数内部 i = {i}')
        
    print(f'函数外部 i = {i}')
    

    五、函数执行过程

  • 调用函数才会执行函数体代码. 不调用则不会执行;
  • 函数体执行结束(或者遇到 return 语句), 则回到函数调用位置, 继续往下执行。
  • 六、链式调用

    把一个函数的返回值, 作为另一个函数的参数, 这种操作称为 链式调用

    代码示例:

    判定是否是奇数

    def isOdd(num):
        if num % 2 == 0:
            return False
        else:
            return True
      
    # 调用函数
    result = isOdd(10)
    print(result)
    

    实际上也可以简化写作

    # 调用函数
    print(isOdd(10))
    

    七、嵌套调用

    定义

    函数内部还可以调用其他的函数, 这个动作称为 "嵌套调用”。

    代码示例

    def test():
        print("执行函数内部代码")
    

    test 函数内部调用了 print 函数, 这里就属于嵌套调用。

    一个函数里面可以嵌套调用任意多个函数。

    函数嵌套的过程是非常灵活的

    # 函数的嵌套调用
    def a():
        print('函数 a')
    
    def b():
        print('函数 b')
        a()
    
    def c():
        print('函数 c')
        b()
    
    def d():
        print('函数 d')
        c()
    
    d()
    

    运行结果:

    如果把代码稍微调整, 打印结果则可能发生很大变化。

    def a():
        print('函数 a')
    
    def b():
        a()
        print('函数 b')
    
    def c():
        b()
        print('函数 c')
    
    def d():
        c()
        print('函数 d')
    
    d()
    

    运行结果:

    函数之间的调用关系, 在 Python 中会使用一个特定的数据结构来表示, 称为 函数调用栈
    每次函数调用,都会在调用栈里新增一个元素,称为 栈帧

    八、函数递归

    定义

    递归是 嵌套调用 中的一种特殊情况, 即一个函数嵌套调用自己

    代码示例

    递归计算 5!

    def factor(n):
        if n == 1:
            return 1
        else:
        	return n * factor(n - 1)
    
    # 调用函数
    result = factor(5)
    print(result)
    

    上述代码中, 就属于典型的递归操作. 在 factor 函数内部, 又调用了 factor 自身.

    递归代码务必要保证

  • 存在递归结束条件. 比如 if n == 1 就是结束条件. 当 n 为 1 的时候, 递归就结束了;

  • 每次递归的时候, 要保证函数的实参是逐渐逼近结束条件的。

  • 递归的优缺点

    优点:

  • 递归类似于 “数学归纳法” , 明确初始条件, 和递推公式, 就可以解决一系列的问题。
  • 递归代码往往代码量非常少。
  • 缺点:

  • 递归代码往往难以理解, 很容易超出掌控范围;

  • 递归代码容易出现栈溢出的情况;

  • 递归代码往往可以转换成等价的循环代码. 并且通常来说循环版本的代码执行效率要略高于递归版本。

  • 实际开发的时候, 使用递归要慎重。

    九、参数默认值

    Python 中的函数, 可以给形参指定默认值;
    带有默认值的参数, 可以在调用的时候不传参。

    代码示例

    def add(x, y, debug=False):
        if debug:
            print(f'调试信息: x={x}, y={y}')
        return x + y
        
    # 调用函数
    print(add(10, 20))
    
    # 调用函数
    print(add(10, 20, True))
    

    此处 debug=False 即为参数默认值. 当我们不指定第三个参数的时候, 默认 debug 的取值即为 False

    注意事项

    带有默认值的参数需要放到没有默认值的参数的后面

    def add(x, debug=False, y):
        if debug:
            print(f'调试信息: x={x}, y={y}'}
            
    	return x + y
    

    报错截图:

    十、位置参数

    定义

    位置参数是按照函数定义时的 参数顺序 传递的值~

    代码示例

    def add_numbers(a, b):
        result = a + b
        print(f"{a} + {b} = {result}")
    
    # 调用函数
    add_numbers(3, 5)
    

    特点

  • 顺序性:
  • 参数的值是按照定义的顺序传递的。如果调用函数时参数顺序错误,会导致错误的结果或逻辑问题。

  • 数量匹配:
  • 调用函数时,传入的参数数量必须与函数定义中的参数数量一致,否则会报错。

    十一、关键字参数

    定义

    关键字参数是通过 参数名 来传递值的~

    代码示例

    def test(x, y):
        print(f'x = {x}')
        print(f'y = {y}')
        
    # 调用函数
    test(x=10, y=20)
    test(y=100, x=200)
    

    形如上述 test(x=10, y=20) 这样的操作, 即为 关键字参数。

    特点

  • 顺序无关
  • 可以按照任意顺序传递参数。

  • 可选性
  • 可以通过设置默认值使某些参数成为可选参数。

  • 明确性
  • 使用关键字参数可以提高代码的可读性和维护性。

    关于位置参数和关键字参数的混合使用的注意事项

  • 位置参数在前:位置参数必须在关键字参数之前传递。

  • 避免重复:同一个参数不能同时作为位置参数和关键字参数传递。


  • END

    每天都在学习的路上!
    On The Way Of Learning

    作者:OTWOL

    物联沃分享整理
    物联沃-IOTWORD物联网 » 《Python函数:让你的代码“飞”起来》

    发表回复