【python入门篇——16】Python函数详解(函数定义,参数种类、返回值、作用域等)
一 函数
定义:
函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来,要想执行这个函数,只需调用其函数名即可
特性:
1.代码重用2.保持一致性3.可扩展性
二 函数的创建
2.1 格式:
Python 定义函数使用 def 关键字,一般格式如下:
def f():print('ok')f() # 调用函数必须加括号
2.2 函数名的命名规则:
- 函数名必须以下划线或字母开头,可以包含任意字母、数字或下划线的组合。不能使用任何的标点符号;
- 函数名是区分大小写的。
- 函数名不能是保留字。
2.3 形参和实参
形参:形式参数,不是实际存在,是虚拟变量。在定义函数和函数体的时候使用形参,目的是在函数调用时接收实参(实参个数,类型应与实参一一对应)
实参:实际参数,调用函数时传给函数的参数,可以是常量,变量,表达式,函数,传给形参
区别:形参是虚拟的,不占用内存空间,.形参变量只有在被调用时才分配内存单元,实参是一个变量,占用内存空间,数据传送单向,实参传给形参,不能形参传给实参
2.4 实例
def action1(n):print ('starting action1...')with open('日志记录','a') as f:f.write('end action%s\n'%n)def action2(n):print ('starting action2...')with open('日志记录','a') as f:f.write('end action%s\n'%n)def action3(n):print ('starting action3...')with open('日志记录','a') as f:f.write('end action%s\n'%n)action1(1)
action2(2)
action3(3)##***************代码重用def logger(n):with open('日志记录','a') as f:f.write('end action%s\n'%n)def action1():print ('starting action1...')logger(1)def action2():print ('starting action2...')logger(2)def action3():print ('starting action3...')logger(3)action1()
action2()
action3()##***************可扩展和保持一致
##为日志加上时间
import timedef logger(n):time_format='%Y-%m-%d %X'time_current=time.strftime(time_format)with open('日志记录','a') as f:f.write('%s end action%s\n'%(time_current,n))def action1():print ('starting action1...')logger(1)def action2():print ('starting action2...')logger(2)def action3():print ('starting action3...')logger(3)action1()
action2()
action3()
三 函数的参数
- 必备参数
- 关键字参数
- 默认参数
- 不定长参数
3.1必需的参数:
必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。
def f(name,age):print('I am %s,I am %d' % (name,age))f('cgk', 20)
3.2关键字参数:
关键字参数和函数调用关系紧密,函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致,因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。
def f(name, age):print('I am %s,I am %d' % (name, age))# f(20,'cgk') #报错
f(age = 20, name = 'cgk')
3.3缺省参数(默认参数):
调用函数时,缺省参数的值如果没有传入,则被认为是默认值。默认参数必须跟在其他参数后面。下例会打印默认的age,如果age没有被传入:
def print_info(name, age, sex='male'):print('Name:%s' % name)print('age:%s' % age)print('Sex:%s' % sex)returnprint_info('cgk', 20) # Name:cgk age:20 Sex:male
print_info('zhangsan', 30, 'female') # Name:zhangsan age:30 Sex:female
3.4不定长参数
你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数,和上述2种参数不同,声明时不会命名。
def add(*tuples):sum = 0for v in tuples:sum += vreturn sumprint(add(1, 4,)) # 5
print(add(1, 4, 5)) # 10
加了星号(*)的变量名会存放所有未命名的变量参数。而加(**)的变量名会存放命名的变量参数
def print_info(**kwargs):print(kwargs)for i in kwargs:print('%s:%s' % (i, kwargs[i])) # 根据参数可以打印任意相关信息了returnprint_info(name='cgk', age=20, sex='female', nationality='Chinese', ability='Python')
3.5补充:
关于不定长函数的位置:*args放在左边,**kwargs参数放在右边
如果有默认参数,放左边
优先级:def func(name, age=‘20’, *args, **kwargs)
###########################位置def print_info(name, *args, **kwargs): # def print_info(name,**kwargs,*args):报错print('Name:%s' % name)print('args:', args)print('kwargs:', kwargs)returnprint_info('cgk', 18, hobby='boy', nationality='Chinese', ability='Python')
# print_info(hobby='boy','cgk',18,nationality='Chinese',ability='Python') #报错
# print_info('cgk',hobby='boy',18,nationality='Chinese',ability='Python') #报错
四 函数的返回值
要想获取函数的执行结果,就可以用return语句把结果返回
注意:
- 函数在执行过程中只要遇到return语句,就会停止执行并返回结果,so 也可以理解为 return 语句代表着函数的结束
- 如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None
- return多个对象,解释器会把这多个对象组装成一个元组作为一个一个整体结果输出。
五 作用域
5.1作用域介绍
python中的作用域分4种情况:
- L:local,局部作用域,即函数中定义的变量;
- E:enclosing,嵌套的父级函数的局部作用域,即包含此函数的上级函数的局部作用域,但不是全局的;
- G:globa,全局变量,就是模块级别定义的变量;
- B:built-in,系统固定模块里面的变量,比如int, bytearray等。搜索变量的优先级顺序依次是:作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域,也就是LEGB。
x = int(2.9) # int built-in
g_count = 0 # globaldef outer():o_count = 1 # enclosingdef inner():i_count = 2 # localprint(o_count) # 打印1# print(i_count) 找不到inner()outer()# print(o_count) #找不到
当然,local和enclosing是相对的,enclosing变量相对上层来说也是local。
5.2作用域产生
在Python中,只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如if、try、for等)是不会引入新的作用域的,如下代码:
if 2>1:x = 1
print(x) # 1
这个是没有问题的,if并没有引入一个新的作用域,x仍处在当前作用域中,后面代码可以使用。
def test():x = 2
print(x) # NameError: name 'x2' is not defined
def、class、lambda是可以引入新作用域的。
5.3 变量的修改
x=6
def f2():print(x)x=5
f2()# 错误的原因在于print(x)时,解释器会在局部作用域找,会找到x=5(函数已经加载到内存),但x使用在声明前了,所以报错:
# local variable 'x' referenced before assignment.如何证明找到了x=5呢?简单:注释掉x=5,x=6
# 报错为:name 'x' is not defined
#同理
x=6
def f2():x+=1 #local variable 'x' referenced before assignment.
f2()
5.4 global关键字
当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到global和nonlocal关键字了,当修改的变量是在全局作用域(global作用域)上的,就要使用global先声明一下,代码如下:
count = 5def f():global countprint(count)count = 3print(count)f()
5.5 nonlocal关键字
global关键字声明的变量必须在全局作用域上,不能嵌套作用域上,当要修改嵌套作用域(enclosing作用域,外层非全局作用域)中的变量怎么办呢,这时就需要nonlocal关键字了
def f1():count = 10def f2():nonlocal countprint(count) # 修改之前 10count = 5print(count) # 修改之后 5f2()f1()
5.6 小结
(1)变量查找顺序:LEGB,作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域;
(2)只有模块、类、及函数才能引入新作用域;
(3)对于一个变量,内部作用域先声明就会覆盖外部变量,不声明直接使用,就会使用外部作用域的变量;
(4)内部作用域要修改外部作用域变量的值时,全局变量要使用global关键字,嵌套作用域变量要使用nonlocal关键字。nonlocal是python3新增的关键字,有了这个 关键字,就能完美的实现闭包了。
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