Python3 函式

Python3 函式

函式是組織好的，可重複使用的，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，和程式碼的重複利用率。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

Python 定義函式使用 def 關鍵字，一般格式如下：

def 函式名（引數列表）:
    函式體

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

讓我們使用函式來輸出"Hello World！"：

更復雜點的應用，函式中帶上引數變數:

以上例項輸出結果：

5

以上例項輸出結果：

Welcome itread01
width = 4  height = 5  area = 20

函式呼叫

定義一個函式：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 命令提示符執行。

如下例項呼叫了 printme() 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），可以是指向 List 型別物件，也可以是指向 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。如果在 fun(a) 內部修改 a 的值，則是新生成一個 a 的物件。

• 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

通過 id() 函式來檢視記憶體地址變化：

以上例項輸出結果為：

4379369136
4379369136
4379369424

可以看見在呼叫函式前後，形參和實參指向的是同一個物件（物件 id 相同），在函式內部修改形參後，形參指向的是不同的 id。

傳可變物件例項

可變物件在函式裡修改了引數，那麼在呼叫這個函式的函式裡，原始的引數也被改變了。例如：

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：

• 必需引數
• 關鍵字引數
• 預設引數
• 不定長引數

必需引數

必需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：

以上例項輸出結果：

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 10, in <module>
    printme()
TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'

關鍵字引數

關鍵字引數和函式呼叫關係緊密，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：

以上例項輸出結果：

入門教學

以下例項中演示了函式引數的使用不需要使用指定順序：

以上例項輸出結果：

名字:  itread01
年齡:  50

預設引數

呼叫函式時，如果沒有傳遞引數，則會使用預設引數。以下例項中如果沒有傳入 age 引數，則使用預設值：

以上例項輸出結果：

名字:  itread01
年齡:  50
------------------------
名字:  itread01
年齡:  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 * 的引數會以元組(tuple)的形式匯入，存放所有未命名的變數引數。

以上例項輸出結果：

輸出: 
70
(60, 50)

以上例項輸出結果：

輸出:
10
輸出:
70
60
50

還有一種就是引數帶兩個星號 **基本語法如下：

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

加了兩個星號 ** 的引數會以字典的形式匯入。

以上例項輸出結果：

輸出: 
1
{'a': 2, 'b': 3}

宣告函式時，引數中星號 * 可以單獨出現，例如:

def f(a,b,*,c):
    return a+b+c

如果單獨出現星號 * 後的引數必須用關鍵字傳入。

>>> def f(a,b,*,c):
...     return a+b+c
... 
>>> f(1,2,3)   # 報錯
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given
>>> f(1,2,c=3) # 正常
6
>>>

匿名函式

python 使用 lambda 來建立匿名函式。

所謂匿名，意即不再使用 def 語句這樣標準的形式定義一個函式。

• 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，且不能訪問自己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：

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 [表示式] 語句用於退出函式，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，以下例項演示了 return 語句的用法：

以上例項輸出結果：

函式內 :  30
函式外 :  30

強制位置引數

Python3.8 新增了一個函式形參語法 / 用來指明函式形參必須使用指定位置引數，不能使用關鍵字引數的形式。

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

以下使用方法是正確的:

f(10, 20, 30, d=40, e=50, f=60)

以下使用方法會發生錯誤:

f(10, b=20, c=30, d=40, e=50, f=60)   # b 不能使用關鍵字引數的形式
f(10, 20, 30, 40, 50, f=60)           # e 必須使用關鍵字引數的形式