Python 函式

函式是組織好的，可重復使用的，用來實現單一，或相關聯功能的程式碼段。

函式能提高應用的模組性，和程式碼的重復利用率。你已經知道Python提供了許多內建函式，比如print()。但你也可以自己建立函式，這被叫做使用者自定義函式。

定義一個函式

你可以定義一個由自己想要功能的函式，以下是簡單的規則：

  • 函式程式碼塊以 def 關鍵詞開頭，後接函式識別符號名稱和圓括號()。
  • 任何傳入引數和自變數必須放在圓括號中間。圓括號之間可以用於定義引數。
  • 函式的第一行語句可以選擇性地使用文件字串—用於存放函式說明。
  • 函式內容以冒號起始，並且縮排。
  • return [表示式] 結束函式，選擇性地返回一個值給呼叫方。不帶表示式的return相當於返回 None。

語法

def functionname( parameters ): "函式_文件字串" function_suite return [expression]

預設情況下，引數值和引數名稱是按函式宣告中定義的順序匹配起來的。

例項

以下為一個簡單的Python函式，它將一個字串作為傳入引數，再列印到標準顯示裝置上。

例項(Python 2.0+)

def printme( str ): "列印傳入的字串到標準顯示裝置上" print str return

函式呼叫

定義一個函式只給了函式一個名稱，指定了函式裡包含的引數，和程式碼塊結構。

這個函式的基本結構完成以後，你可以通過另一個函式呼叫執行，也可以直接從Python提示符執行。

如下例項呼叫了printme（）函式：

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 定義函式 def printme( str ): "列印任何傳入的字串" print str; return; # 呼叫函式 printme("我要呼叫使用者自定義函式!"); printme("再次呼叫同一函式");

以上例項輸出結果：

我要呼叫使用者自定義函式!
再次呼叫同一函式

引數傳遞

在 python 中，型別屬於物件，變數是沒有型別的：

a=[1,2,3] a="itread01"

以上程式碼中，[1,2,3] 是 List 型別，"itread01" 是 String 型別，而變數 a 是沒有型別，她僅僅是一個物件的引用（一個指標），可以是 List 型別物件，也可以指向 String 型別物件。

可更改(mutable)與不可更改(immutable)物件

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

  • 不可變型別：變數賦值 a=5 後再賦值 a=10，這裡實際是新生成一個 int 值物件 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。

  • 可變型別：變數賦值 la=[1,2,3,4] 後再賦值 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 函式的引數傳遞：

  • 不可變型別：類似 c++ 的值傳遞，如 整數、字串、元組。如fun（a），傳遞的只是a的值，沒有影響a物件本身。比如在 fun（a）內部修改 a 的值，只是修改另一個復制的物件，不會影響 a 本身。

  • 可變型別：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，修改後fun外部的la也會受影響

python 中一切都是物件，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物件和傳可變物件。

python 傳不可變物件例項

例項(Python 2.0+)

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

例項中有 int 物件 2，指向它的變數是 b，在傳遞給 ChangeInt 函式時，按傳值的方式復制了變數 b，a 和 b 都指向了同一個 Int 物件，在 a=10 時，則新生成一個 int 值物件 10，並讓 a 指向它。

傳可變物件例項

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 可寫函式說明 def changeme( mylist ): "修改傳入的列表" mylist.append([1,2,3,4]); print "函式內取值: ", mylist return # 呼叫changeme函式 mylist = [10,20,30]; changeme( mylist ); print "函式外取值: ", mylist

例項中傳入函式的和在末尾新增新內容的物件用的是同一個引用，故輸出結果如下：

函式內取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
函式外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

引數

以下是呼叫函式時可使用的正式引數型別：

  • 必備引數
  • 關鍵字引數
  • 預設引數
  • 不定長引數

必備引數

必備引數須以正確的順序傳入函式。呼叫時的數量必須和宣告時的一樣。

呼叫printme()函式，你必須傳入一個引數，不然會出現語法錯誤：

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- #可寫函式說明 def printme( str ): "列印任何傳入的字串" print str; return; #呼叫printme函式 printme();

以上例項輸出結果：

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 11, in <module>
    printme();
TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)

關鍵字引數

關鍵字引數和函式呼叫關系緊密，函式呼叫使用關鍵字引數來確定傳入的引數值。

使用關鍵字引數允許函式呼叫時引數的順序與宣告時不一致，因為 Python 直譯器能夠用引數名匹配引數值。

以下例項在函式 printme() 呼叫時使用引數名：

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- #可寫函式說明 def printme( str ): "列印任何傳入的字串" print str; return; #呼叫printme函式 printme( str = "My string");

以上例項輸出結果： 

My string

下例能將關鍵字引數順序不重要展示得更清楚：

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- #可寫函式說明 def printinfo( name, age ): "列印任何傳入的字串" print "Name: ", name; print "Age ", age; return; #呼叫printinfo函式 printinfo( age=50, name="miki" );

以上例項輸出結果：

Name:  miki
Age  50

預設引數

呼叫函式時，預設引數的值如果沒有傳入，則被認為是預設值。下例會列印預設的age，如果age沒有被傳入：

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- #可寫函式說明 def printinfo( name, age = 35 ): "列印任何傳入的字串" print "Name: ", name; print "Age ", age; return; #呼叫printinfo函式 printinfo( age=50, name="miki" ); printinfo( name="miki" );

以上例項輸出結果：

Name:  miki
Age  50
Name:  miki
Age  35

不定長引數

你可能需要一個函式能處理比當初宣告時更多的引數。這些引數叫做不定長引數，和上述2種引數不同，宣告時不會命名。基本語法如下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ): "函式_文件字串" function_suite return [expression]

加了星號（*）的變數名會存放所有未命名的變數引數。不定長引數例項如下：

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 可寫函式說明 def printinfo( arg1, *vartuple ): "列印任何傳入的引數" print "輸出: " print arg1 for var in vartuple: print var return; # 呼叫printinfo 函式 printinfo( 10 ); printinfo( 70, 60, 50 );

以上例項輸出結果：

輸出:
10
輸出:
70
60
50

匿名函式

python 使用 lambda 來建立匿名函式。

  • lambda只是一個表示式，函式體比def簡單很多。
  • lambda的主體是一個表示式，而不是一個程式碼塊。僅僅能在lambda表示式中封裝有限的邏輯進去。
  • lambda函式擁有自己的名稱空間，且不能訪問自有引數列表之外或全域性名稱空間裡的引數。
  • 雖然lambda函式看起來只能寫一行，卻不等同於C或C++的行內函數，後者的目的是呼叫小函式時不佔用棧記憶體從而增加執行效率。

語法

lambda函式的語法只包含一個語句，如下：

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

如下例項：

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 可寫函式說明 sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2; # 呼叫sum函式 print "相加後的值為 : ", sum( 10, 20 ) print "相加後的值為 : ", sum( 20, 20 )

以上例項輸出結果：

相加後的值為 :  30
相加後的值為 :  40

return 語句

return語句[表示式]退出函式，選擇性地向呼叫方返回一個表示式。不帶引數值的return語句返回None。之前的例子都沒有示範如何返回數值，下例便告訴你怎麼做：

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 可寫函式說明 def sum( arg1, arg2 ): # 返回2個引數的和." total = arg1 + arg2 print "函式內 : ", total return total; # 呼叫sum函式 total = sum( 10, 20 );

以上例項輸出結果：

函式內 :  30

變數作用域

一個程式的所有的變數並不是在哪個位置都可以訪問的。訪問許可權決定於這個變數是在哪裡賦值的。

變數的作用域決定了在哪一部分程式你可以訪問哪個特定的變數名稱。兩種最基本的變數作用域如下：

  • 全域性變數
  • 區域性變數

全域性變數和區域性變數

定義在函式內部的變數擁有一個區域性作用域，定義在函式外的擁有全域性作用域。

區域性變數只能在其被宣告的函式內部訪問，而全域性變數可以在整個程式範圍內訪問。呼叫函式時，所有在函式內宣告的變數名稱都將被加入到作用域中。如下例項：

例項(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- total = 0; # 這是一個全域性變數 # 可寫函式說明 def sum( arg1, arg2 ): #返回2個引數的和." total = arg1 + arg2; # total在這裡是區域性變數. print "函式內是區域性變數 : ", total return total; #呼叫sum函式 sum( 10, 20 ); print "函式外是全域性變數 : ", total

以上例項輸出結果：

函式內是區域性變數 :  30
函式外是全域性變數 :  0