1. 函數(shù)介紹
- 1.1. 為什么要使用函數(shù)
- 1.2. Python 中的函數(shù)
2. 函數(shù)的基本使用
3. 函數(shù)的參數(shù)
5. 函數(shù)的返回值

1. 函數(shù)介紹

??函數(shù) 在編程語言中就是完成特定功能的一個(gè)詞句組 (代碼塊)，這組語句可以作為一個(gè)單位使用，并且給它取一個(gè)名字?？梢酝ㄟ^函數(shù)名在程序的不同地方多次執(zhí)行（這叫 函數(shù)的調(diào)用）。函數(shù)在編程語言中有基本分為：預(yù)定義函數(shù)，自定義函數(shù)。預(yù)定義函數(shù)可以直接使用，而自定義函數(shù)顧名思義需要我們自己定義函數(shù)。

在數(shù)學(xué)中的定義，這里就不介紹了。請參考函數(shù)（數(shù)學(xué)函數(shù)）_百度百科

1.1. 為什么要使用函數(shù)

在編程中使用函數(shù)主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

降低編程難度：通常將一個(gè)復(fù)雜的大問題分解成一系列的小問題，然后將小問題劃分成更小的問題，當(dāng)問題細(xì)化為足夠簡單時(shí)，我們就可以分而治之，各個(gè)小問題解決了，大問題就迎刃而解了。
代碼重用：避免重復(fù)勞作，提供效率
代碼更加簡潔美觀，可讀性增加

1.2. Python 中的函數(shù)

??在 Python 中，函數(shù)由 若干語句組成的代碼塊、函數(shù)名稱、參數(shù)列表 構(gòu)成，它是組織代碼的最小單元，使用函數(shù)可以完成一定的功能，在 Python 中函數(shù)主要分為三類：內(nèi)置函數(shù)、第三方函數(shù)庫、自定義函數(shù)。常用的內(nèi)置函數(shù)在前面已經(jīng)介紹，第三方函數(shù)庫需要先引入模塊，通過模塊調(diào)用，在模塊學(xué)習(xí)中進(jìn)行介紹，這里主要說的是如何自定義一個(gè)函數(shù)。

2. 函數(shù)的基本使用

??在 Python 中，定義一個(gè)函數(shù)要使用 def 語句，依次寫出 函數(shù)名、括號(hào)、括號(hào)中的參數(shù)和冒號(hào):，然后，在縮進(jìn)塊中編寫函數(shù)體，函數(shù)的返回值用 return 語句 返回。下面是一個(gè)函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)：

def 函數(shù)名(參數(shù)列表):
    函數(shù)體(代碼塊)
    [return 返回值]   # 函數(shù)可以無返回值

注意：

函數(shù)名 就是 標(biāo)識(shí)符，命名要求一樣
語句塊 必須縮進(jìn)，約定 4 個(gè)空格
Python 的函數(shù)可以沒有 return 語句，會(huì)隱式地返回一個(gè) None
定義中的參數(shù)列表稱為形式參數(shù)，只是一種符號(hào)表達(dá)式（標(biāo)識(shí)符），簡稱 形參

??我們以自定義一個(gè)求絕對值的函數(shù)為例：

In : def abs(x):
...:     if x >= 0:
...:         return x
...:     else:
...:         return -x
...:

In : abs(-10)
Out: 10

In : abs
Out: <function __main__.abs(x)>

In : print(abs)
<function abs at 0x0000027021055E18>

??上面只是一個(gè)函數(shù)的定義，具體來看一下各個(gè)部分的解釋:

函數(shù)名字叫做 abs，接受 1 個(gè)形式參數(shù) x。
return x: 表示要返回的值是 x，函數(shù)可以無返回值。
函數(shù)是一個(gè) 可調(diào)用對象，函數(shù)名 加括號(hào) 就表示調(diào)用。
和變量的使用方式相同，在使用函數(shù)時(shí)，需要預(yù)先進(jìn)行定義。
直接打印函數(shù)名，不會(huì)觸發(fā)函數(shù)的執(zhí)行，反而會(huì)打印函數(shù)的內(nèi)存地址。

??我們自定義的函數(shù) abs, 由于與內(nèi)置函數(shù)重名，那么將會(huì)覆蓋掉內(nèi)置函數(shù)，所以請謹(jǐn)慎命名。

??函數(shù)體內(nèi)部的語句在執(zhí)行時(shí)，一旦執(zhí)行到 return 時(shí)，函數(shù)就執(zhí)行完畢，并將結(jié)果返回。因此，函數(shù)內(nèi)部通過條件判斷和循環(huán)可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的邏輯。如果沒有 return 語句，函數(shù)執(zhí)行完畢后會(huì)隱式地返回 None。如果我們確實(shí)要 return None 可以簡寫為 return，或者不寫 return 語句 (會(huì)讓人看不懂，建議只寫 return)。
??調(diào)用函數(shù)，那么只需要使用函數(shù)名加括號(hào)，就能執(zhí)行，但如果函數(shù)定義了參數(shù)，那么必須在執(zhí)行的時(shí)候傳遞參數(shù)給函數(shù)，否則會(huì)報(bào)異常！關(guān)于調(diào)用我們還需要了解：

函數(shù)定義，只是聲明了一個(gè)函數(shù)，它不會(huì)被執(zhí)行，調(diào)用時(shí)才會(huì)執(zhí)行
調(diào)用方式就是函數(shù)名后加上小括號(hào)，如果有必要需要在括號(hào)內(nèi)寫上參數(shù)
調(diào)用時(shí)寫的參數(shù)是實(shí)際參數(shù)，是實(shí)實(shí)在在傳入的值，簡稱實(shí)參

函數(shù)是可調(diào)用對象，可以使用 callable() 進(jìn)行判斷

In : def abs(x):
...:     if x >= 0:
...:         return x
...:     else:
...:         return -x

# 函數(shù)是可調(diào)用的，注意這里不能對函數(shù)加括號(hào)，那么 callable 判斷的就是函數(shù)的返回值是否可以執(zhí)行了
In : callable(abs)     
Out: True

# 字符串是不可調(diào)用的
In : a = '123'
In : callable(a)    
Out: False

3. 函數(shù)的參數(shù)

??定義函數(shù)的時(shí)候，括號(hào)中指定的就是函數(shù)的參數(shù) (形式參數(shù))，當(dāng)我們調(diào)用函數(shù)時(shí)，需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞，這種傳遞參數(shù)的方式就叫做傳參，嚴(yán)格來說函數(shù)只可以使用兩種方式：位置傳參 和 關(guān)鍵字傳參。

位置傳參：按照參數(shù)定義順序傳入實(shí)參，位置參數(shù)是按位置對應(yīng)的
關(guān)鍵字傳參：使用形參的名字來傳入實(shí)參的方式，如果使用了 形參的名字，那么傳入?yún)?shù)的順序就可以和定義的順序不同
當(dāng)位置傳參和關(guān)鍵字傳參混用時(shí)，位置參數(shù)必須在關(guān)鍵字參數(shù)之前傳入。

# 定義函數(shù) function:
In : def function(x, y):
...:     result = x + y
...:     return result
...:

# 位置傳參: # 1 對應(yīng) x，2 對應(yīng) y。
In : function(1, 2)    
Out: 3

# 關(guān)鍵字傳參: 使用關(guān)鍵字時(shí)，參數(shù)可以不用按照位置順序。
In : function(y=1, x=2) 
Out: 3

# 混合傳參: 混用時(shí)，關(guān)鍵字參數(shù)必須要再位置參數(shù)右邊
In : function(1, y = 3) 
Out: 4

3.1. 參數(shù)的缺省值

??在定義形式參數(shù)時(shí)，為參數(shù)指定對應(yīng)的值，就叫做參數(shù)的缺省值，當(dāng)定義了參數(shù)的缺省值以后，我們傳參時(shí)可以選擇傳遞該參數(shù)的值，也可以選擇不傳遞，當(dāng) 不傳遞 此參數(shù)的值時(shí)，該參數(shù)就使用指定的 缺省值，否則 將會(huì)使用 傳遞的值。

參數(shù)缺省值也屬于位置參數(shù)，只不過是給位置參數(shù)定義了默認(rèn)值。

In : def function(x = 10, y = 20):
...:     return x + y
...:

# 2 會(huì)以位置參數(shù)的形式傳遞給 x，y 沒有傳遞，會(huì)使用缺省值
In : function(2)   
Out: 22

# x 沒有傳遞，會(huì)使用缺省值
In : function(y=100)  
Out: 110

# y 沒有傳遞，會(huì)使用缺省值
In : function(x=100)  
Out: 120

# 20 以位置參數(shù)的形式傳遞給 x，500 以關(guān)鍵字參數(shù)的形式傳遞給了 y
In : function(20, y=500)  
Out: 520

當(dāng)定義參數(shù)的缺省值時(shí)，注意 缺省值參數(shù) 必須要放在 位置參數(shù)的右邊

# 必須把 x=1，放在 y 的右邊，否則無法完成函數(shù)定義
In : def functions(x=1, y):    
...:     print(x+y)
  File "<ipython-input-1-ea496fa7fc81>", line 1
    def functions(x=1, y):
                 ^
SyntaxError: non-default argument follows default argument

使用缺省值參數(shù)的好處是：

參數(shù)的缺省值可以在未傳入足夠的實(shí)參的時(shí)候，對沒有給定的參數(shù)賦值為缺省值。
參數(shù)非常多的時(shí)候，并不需要用戶每次都輸入所有的參數(shù)，簡化函數(shù)調(diào)用。

3.2. 可變參數(shù)

??可變參數(shù)顧名思義表示參數(shù)的數(shù)量是可變的，并且可以使用一個(gè)形參匹配任意個(gè)實(shí)參。針對傳遞參數(shù)方式的不同又分為 可變位置傳參 和 可變關(guān)鍵字傳參。

3.2.1. 可變位置傳參

??在形參前使用 * 號(hào)，表示該形參是可變參數(shù)，可以接受多個(gè)實(shí)參，在函數(shù)內(nèi)部，可變參數(shù)會(huì)封裝成元組 (即便是沒有傳遞)

In : def function(*nums):
...:     print(nums)
...:

In : function(1,2,3,4)  # 多個(gè)參數(shù)會(huì)被 nums 收集
(1, 2, 3, 4)

In : function([1,2,3,4])  # 會(huì)把 list 收集成元組內(nèi)的一個(gè)元素
([1, 2, 3, 4],)

在函數(shù)定義時(shí)，一般的規(guī)范是使用 *args, 表示收集多個(gè)位置傳參。

3.2.2. 可變關(guān)鍵字傳參

??在形參前使用 ** 號(hào)，表示該形參是可變關(guān)鍵字參數(shù)，可以接受多個(gè)關(guān)鍵字參數(shù)，在函數(shù)內(nèi)部，可變關(guān)鍵字參數(shù)會(huì)封裝成字典 (即便是沒有傳遞)

In : def function(**kwargs):
...:     print(kwargs)
...:

In : function(a=1,b=2)
{'a': 1, 'b': 2}

# 參數(shù)的缺省值和位置參數(shù)同時(shí)使用
In : def function(x=1, y=2, **kwargs):
...:     print('x = {}'.format(x))
...:     print('y = {}'.format(y))
...:     print(kwargs)
...:

# 參數(shù)沒有 a，b 形參，則被 kwargs 接收
In : function(a=10, b=20)   
x = 1
y = 2
{'a': 10, 'b': 20}

# z 沒有被匹配，被 kwargs 接收
In : function(x=100,y=200,z=300) 
x = 100
y = 200
{'z': 300}

# 前面的按照位置參數(shù)賦值，z 同樣被字典 kwargs 收集
In : function(1000,2000,z=300)  
x = 1000
y = 2000
{'z': 300}

3.2.3. 可變參數(shù)混合使用

??前面說的各種參數(shù)是可以混合使用的，當(dāng)混合使用時(shí)遵循一定的順序，簡單總結(jié)一下，按照從左至右的順序來說：位置參數(shù)，缺省值參數(shù)，可變位置參數(shù)，可變關(guān)鍵字參數(shù)：
def function(位置參數(shù)，缺省值參數(shù)，可變位置參數(shù)，可變關(guān)鍵字參數(shù)):
??無論如何，順序不能顛倒。

# x,y,z 都為位置參數(shù)，z 的缺省值為 1，*args 收集額外的位置傳參，**kwargs 收集額外的關(guān)鍵字傳參
In : def function(x,y,z=1,*args,**kwargs):  
...:     print(x,y,z)
...:     print(args)
...:     print(kwargs)
...:

In : function(1,2,3,4,5,a=1,b=2)
1 2 3
(4, 5)
{'a': 1, 'b': 2}

3.2.4. 可變參數(shù)小結(jié)

??針對可變參數(shù)以及不同的混用方式可以有如下結(jié)論：

分為 可變位置參數(shù) 和 可變關(guān)鍵字參數(shù)
可變位置參數(shù)在形參前使用 一個(gè)星號(hào) *
可變關(guān)鍵字參數(shù)在形參前使用 兩個(gè)星號(hào) **
可變位置參數(shù)和可變關(guān)鍵字參數(shù)都可以收集若干個(gè)實(shí)參，可變位置參數(shù) 收集形成一個(gè) tuple，可變關(guān)鍵字參數(shù) 收集形成一個(gè) dict
混合使用參數(shù)的時(shí)候，在定義階段要遵循如下順序：位置參數(shù)，缺省值參數(shù)，可變位置參數(shù)，可變關(guān)鍵字參數(shù)

??當(dāng)位置傳參和關(guān)鍵字傳參同時(shí)使用時(shí)，針對同一個(gè)形參不可以重復(fù)賦值！，這一點(diǎn)使用的時(shí)候很重要。

3.3. keyword-only 參數(shù) *

??Python3 的函數(shù)參數(shù)中，新增了 keyword-only 參數(shù)，什么叫 keyword-only 參數(shù)？當(dāng)在一個(gè)星號(hào)參數(shù) (可變位置參數(shù)) 后，出現(xiàn)的普通參數(shù)，我們稱它為 keyword-only 參數(shù)，因?yàn)槎嘤嗟奈恢脜?shù)都會(huì)被 *args 收集，只能通過 keyword 的方式對這些形參進(jìn)行賦值，所以它們只能使用 關(guān)鍵字傳參。

# x,y 是 keyword-only 參數(shù)，其中 y 存在缺省值，可以不用傳遞，x 必須使用關(guān)鍵字的方式進(jìn)行傳遞
In : def function(a, b, c=1, *args, x, y=2, **kwargs):     
...:     print(a,b,c)
...:     print(args)
...:     print(x,y)
...:     print(kwargs)
...:

In : function(100,200,300,400,d=100,e=200)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-15-cf60009e3d1f> in <module>
----> 1 function(100,200,300,400,d=100,e=200)

TypeError: function() missing 1 required keyword-only argument: 'x'

In : function(100,200,300,400,d=100,e=200,x=500)
100 200 300
(400,)
500 2
{'d': 100, 'e': 200}

特殊形式：

In : def function(*, x, y):   
...:     print(x,y)
...:

In : function(1, 2, 3, x=100, y=200)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback(most recent call last)
<ipython-input-18-7d07ae79c088> in <module>
----> 1 function(1,2,3,x=100,y=200)

TypeError: function() takes 0 positional arguments but 3 positional arguments(and 2 keyword-only arguments) were given

In : function(x=100, y=200)
100 200

這里 * 表示不接受位置傳參，只能使用關(guān)鍵字對參數(shù)進(jìn)行賦值

??注意： 使用了 keyword-only 參數(shù)，那么在定義形參時(shí)的順序就有所改變了，它們是：位置參數(shù)，缺省值參數(shù)，可變位置參數(shù)，keyword-only 參數(shù)，可變關(guān)鍵字參數(shù)

4.1. 參數(shù)解構(gòu)

前面我們說過 Python 的封裝與結(jié)構(gòu)，這里的參數(shù)也可以利用這種思想進(jìn)行解構(gòu)，現(xiàn)有如下函數(shù)：

In : def add(x=1, y=2):
...:     print(x+y)
...:

# 將元組的元素 1 和元素 2 分別傳給 x，y
In : t = (10,20)
In : add(t[0], t[1])   
30

# 非字典類型使用 * 解構(gòu)成位置參數(shù)
In : add(*t)  
30

# 字典型使用 ** 解構(gòu)成關(guān)鍵字參數(shù)
In : d = {'x':100, 'y':200}
In : add(**d)
300

將 t 在傳遞參數(shù)時(shí)解構(gòu)為10，20，作為位置傳參 傳遞給 add 函數(shù)
將 d 在傳遞參數(shù)時(shí)解構(gòu)為 x=100,y=200，作為 關(guān)鍵字傳參 傳遞給函數(shù)
這種方法在后面函數(shù)的調(diào)用過程中非常常用

??現(xiàn)在再來回頭看一下，什么時(shí)參數(shù)解構(gòu)？

給函數(shù)提供實(shí)參的時(shí)候，可以在集合類型前使用 * 或者 **，把集合類型的結(jié)構(gòu)解開，提取出其中所有元素作為函數(shù)的實(shí)參
非字典類型使用 * 解構(gòu)成位置參數(shù)
字典型使用 ** 解構(gòu)成關(guān)鍵字參數(shù)
提取出來的元素?cái)?shù)目要和參數(shù)的要求匹配，也要和參數(shù)的類型匹配，否則請使用 *args,**kwargs

In : def add(a,b,*args,m,n,**kwargs):
...:     print(a + b + m + n)
...:

In : dic = {'a':100,'b':200}
In : add(**dic,m=300,n=400,x=1000)
1000

5. 函數(shù)的返回值

??我們通常編寫函數(shù)除了代碼可以復(fù)用，更多的時(shí)候需要的是知道函數(shù)的運(yùn)算結(jié)果，函數(shù)把運(yùn)算的結(jié)果返回給我們，這個(gè)結(jié)果就叫作做函數(shù)的返回值。使用 return 關(guān)鍵字進(jìn)行返回。

# 返回 1 個(gè)數(shù)據(jù)
In : def add(x,y):
...:     result = x + y
...:     return result
...:

In : a = add(10,20)
In : print(a)
30

# 返回多個(gè)數(shù)據(jù)
In : def add(x,y):
...:     result = x + y
...:     test = x * y
...:     return result,test
...:

In : a = add(10,20)
In : print(a)
(30, 200)

# 多個(gè) return 語句
In : def bigger(x,y):
...:     if y > x:
...:         return y
...:     else:
...:         return x
...:

In : a = bigger(10,20)
In : print(a)
20

總結(jié)：

Python 函數(shù)使用 return 語句返回 "返回值"
所有函數(shù)都有返回值，如果沒有 return 語句，隱式調(diào)用return None
return 語句并不一定是函數(shù)的語句塊的最后一條語句
一個(gè)函數(shù)可以存在多個(gè) return 語句，但是只有一條可以被執(zhí)行，如果沒有一條 return 語句被執(zhí)行，隱式調(diào)用return None
5.return None 可以簡寫為 return
函數(shù)執(zhí)行到 return 就會(huì)返回，所以 return 后面的語句永遠(yuǎn)不會(huì)被執(zhí)行
return 可以理解為，結(jié)束當(dāng)前函數(shù)計(jì)算，返回值！

函數(shù)永遠(yuǎn)只能返回一個(gè)數(shù)據(jù)。

返回值數(shù)量 = 0，即 return(或者不寫 return 語句)，返回的數(shù)據(jù)為 None。
返回值數(shù)量 = 1，返回 object(一個(gè)對象)。
返回值數(shù)量 > 1，返回 tuple(一個(gè)元組)。

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Python_9_函數(shù)定義-位置參數(shù)-返回值

Python_9_函數(shù)定義-位置參數(shù)-返回值

1. 函數(shù)介紹

1.1. 為什么要使用函數(shù)

1.2. Python 中的函數(shù)

2. 函數(shù)的基本使用

3. 函數(shù)的參數(shù)

3.1. 參數(shù)的缺省值

3.2. 可變參數(shù)

3.2.1. 可變位置傳參

3.2.2. 可變關(guān)鍵字傳參

3.2.3. 可變參數(shù)混合使用

3.2.4. 可變參數(shù)小結(jié)

3.3. keyword-only 參數(shù) *

4.1. 參數(shù)解構(gòu)

5. 函數(shù)的返回值

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1.1. 為什么要使用函數(shù)

1.2. Python 中的函數(shù)

2. 函數(shù)的基本使用

3. 函數(shù)的參數(shù)

3.1. 參數(shù)的缺省值

3.2. 可變參數(shù)

3.2.1. 可變位置傳參

3.2.2. 可變關(guān)鍵字傳參

3.2.3. 可變參數(shù)混合使用

3.2.4. 可變參數(shù)小結(jié)

3.3. keyword-only 參數(shù) *

4.1. 參數(shù)解構(gòu)

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