Python 函数基础知识快速入门

简单地说,一个函数就是一组Python语句的组合,它们可以在程序中运行一次或多次运行。Python中的函数在其他语言中也叫做过程或子例程,那么这些被包装起来的语句通过一个函数名称来调用。

有了函数,我们可以在很大程度上减少复制及粘贴代码的次数了(相信很多人在刚开始时都有这样的体验)。我们可以把相同的代码可以提炼出来做成一个函数,在需要的地方只需要调用即可。那么,这样就提高了代码的复用率了,整体代码看起来比较简练,没有那么臃肿了。

函数在Python中是最基本的程序结构,用来最大化地让我们的代码进行复用;与此同时,函数可以把一个错综复杂的系统分割为可管理的多个部分,简化编程、代码复用。

接下来我们看看什么是函数,及函数该如何定义。有两种方式可以进行函数的定义,分别是def及lambda关键字。

1. 函数定义

先总结一下为什么要使用函数?

代码复用最大化及最小化冗余代码;

过程分解(拆解)。把一个复杂的任务拆解为多个小任务。

函数定义的语法为:

def func_name(arg1, arg2, arg3, ..., argN):     statement     return value

根据上面定义,可以简单地描述为:Python中的函数是具有0个或多个参数,具有若干行语句并且具有返回值(返回值可有可无)的一个语句块(注意缩进)。

那么我们就定义一个比较简单的函数,该函数没有参数,进入ipython交互式环境:

In[1]: def hello():   ...:    print('Leave me alone, the world')   ...:

调用(执行)该函数:

In[2]: hello() Leave me alone, the world

我们发现hello()函数并没有return语句,在Python中,如果没有显式的执行return语句,那么函数的返回值默认为None。

我们说过,定义函数有两种形式,另外一种形式是使用lambda来定义。使用lambda定义的函数是匿名函数,这个我们在后面的内容进行讲解,这里暂且不表。

二、函数参数

定义函数的时候,我们把参数的名字和位置确定下来,函数的接口定义就完成了。对于函数的调用者来说,只需要知道如何传递正确的参数,以及函数将返回什么样的值就够了,函数内部的复杂的逻辑被封装起来,调用者无需了解。

Python的函数定义非常简单,但灵活度却非常大。除了正常定义的必选参数外,还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数,使得函数定义出来的接口,不但能处理复杂的参数,还可以简化调用者的代码。

1. 默认参数

默认参数使得API简洁,但不失灵活性。当一个参数有默认值时,调用时如果不传递此参数时,会使用默认值。

def inc(init, step=1):     return init + step # 调用一下这个函数 >>> inc(3) 4 >>> inc(3, 2) 5

默认参数有一个坑,就是非默认参数要放到默认参数的前面(不然Python的解释器会报语法错误)。允许有多个默认参数,但默认参数需要放在参数列表的最后面。

def append(x, lst=[]):     return lst.append(x)

此函数有问题。(函数中的形参是全局变量?lst在append函数中叫lst,但在全局作用域中,我们不知道lst具体叫什么名字。)

修改之后的函数为:

def append(x, lst=None):     if lst is None:         lst = []     lst.append(x)     return lst

通常来说,当默认参数是可变的时候,需要特别注意作用域的问题,我们需要上述的技巧(不可变的数据类型是值传递,可变的数据类型是引用传递。)。目前可变的对象为list,dict,set,bytearray。

默认参数很有用,但使用不当,也会掉坑里。默认参数有个最大的坑,演示如下:

# 先定义一个函数,传入一个list,添加一个END再返回 def add_end(L=[]):     L.append('END')     return L

当我们正常调用时,结果似乎不错:

>>> add_end([1, 2, 3]) [1, 2, 3, 'END'] >>> add_end(['x', 'y', 'z']) ['x', 'y', 'z', 'END']

当我们使用默认参数调用时,一开始结果也是对的:

>>> add_end() ['END']

但是,再次调用add_end()时,结果就不对了:

>>> add_end() ['END', 'END'] >>> add_end() ['END', 'END', 'END']

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