【Python】掌握Python函数：从Hello World到高级技巧-EW帮帮网

内建函数（Built-in Functions）：
- 这些函数是Python语言提供的内置函数，无需额外导入任何模块即可直接使用。
- 例如，print(),len(),input()等都是内建函数。
- 内建函数通常用于执行常见的任务，如输出、数据处理、类型转换等。
自定义函数（Custom Functions）：
- 这些函数是由开发者根据需要自行定义的函数。
- 通过使用def关键字来定义函数，并在需要时调用它们。
- 自定义函数可以根据具体需求来实现各种功能，使得代码更加模块化、可维护和可重用。

我们接下来说的函数都是自定义函数

1.1 函数的定义

自定义函数的格式为：

# 1.1 自定义函数
def 函数名(参数1,参数2,参数3.......):
    """ 函数的说明文档 """
    函数体
    return 返回值

函数关键字：函数以关键字 def 开头，后接函数名和圆括号 ()
函数内容：函数内容用 : 起始，并且加一层缩进
函数名: 函数名遵循标识符命名规则，函数名最好是用英文命名
参数: 必须放在圆括号中间，称为形式参数，简称形参，这些参数是函数在执行时所需的输入，可以有零个或多个形参，中间用逗号隔开
函数说明：三重引号内的内容是函数的说明文档，用于描述函数的功能、参数、返回值等信息。它是可选的，但是良好的文档能够提高代码的可读性和可维护性。
函数体: 函数体包含了具体的代码实现，是函数执行的主要部分。在函数体内部，你可以编写实现特定功能的代码，使用参数传递的数据，执行各种操作。如果函数体为 pass 语句，则表示什么事都不做
返回值：当函数结束时，return语句用于指定函数的返回值。在函数体内部，当遇到return语句时，函数会立即停止执行，并返回指定的值给调用函数的地方。返回值可以是任何Python数据类型，包括数字、字符串、列表、字典等。如果没有return，则默认返回None

1.2 函数的调用

例如：定义一个hello函数

# 1.2 函数的调用
def hello():
    return """hello world!"""

print(hello())

结果如下：

函数调用时的顺序如下：

执行函数调用前的语句
执行函数调用，运行被调用函数内的语句，并返回相应结果
执行函数调用后的语句

函数调用的注意事项我们结合之后的第二点实参和形参讲。

1.3 函数成员

在python中，函数是一种对象，因此函数可以有自己的成员，也可以为函数动态增加、修改和删除成员。（了解对象可以看链接），我们用 . 添加成员，del 关键字删除成员

例如：

# 1.3 函数成员
def my_func():
    print("This is my function")

# 添加一个成员到函数对象上
my_func.author = "John Doe"

# 访问函数的成员
print("Author:", my_func.author)  # 输出: Author: John Doe

# 删除成员
del my_func.author

注意，如果我们在函数内部添加了成员，这个成员在函数外部是无法删除的，有的也把函数成员称为函数属性，二者是相同的。

二、函数参数

2.1 实参与形参

在函数调用和函数定义中，我们通常会遇到两个概念：实际参数（Arguments）和形式参数（Parameters）简称实参和形参。

形参（Parameters）：在函数定义时，用来接收传递给函数的值的变量称为形参。形参是在函数定义时指定的，它们充当了函数内部的变量，用于接收外部传入的数据。
实参（Arguments）：在函数调用时，实参是传递给函数的具体值。它们是函数调用时提供给函数的数据。

# 2.1 实参和形参
def add(a,b):
    return a + b

print(add(3,5))

在上述代码中，a和b就是形参，3，5就是实参。所以形参是函数定义中的占位符，用来接收实际参数的值，而实参则是在函数调用时提供给函数的具体值。函数调用的时候形参和实参的个数和顺序是一一对应的，从左向右的结合性。

2.2 参数传递

python中的对象可分为不可变对象（数字、字符串、元组等）和可变对象（列表、字典、集合等）对应地，python函数的参数传递也有以下两种情况：

实参为不可变对象：当实参为不可变对象时，函数调用是将实参的值复制一份给形参。在函数调用中修改形参时，不会影响函数外面的实参。
实参为可变对象：当实参为可变对象时，函数调用是将实参的引用复制给形参。在函数调用中修改形参时，函数外面的实参也会随之改变。

不过上述的第一种传递我们更习惯说是传值调用，第二种传递更称为传引用调用。

更深入的说法如下：

按值传递（传值调用）和按引用传递（传址调用）。这两种方式的区别在于传递的是数据的值还是数据的引用（内存地址）。

按值传递：
- 在按值传递中，函数接收的是实参的值的副本，对形参的修改不会影响实参的值。
- 函数内部对形参的修改不会影响到函数外部的实参。
按引用传递：
- 在按引用传递中，函数接收的是实参的引用（内存地址），形参指向的是实参的内存地址，因此对形参的修改会影响到实参的值。
- 函数内部对形参的修改会直接影响到函数外部的实参。

实际上，我们创建变量，就是在内存地址中开辟空间，这个空间有唯一的标识 --- 内存地址，如果我们知道了地址，我们就可以修改内部空间的值。传引用实际上就是知道了外部实参的地址位置，可以直接修改位置。（可以看链接了解一下地址）

例如：定义一个函数Swap（x，y），交换内部的两个值。

def swap(x, y):
    temp = x
    x = y
    y = temp

a = 5
b = 10
print("Before swapping:")
print("a =", a)
print("b =", b)

swap(a, b)

print("After swapping:")
print("a =", a)
print("b =", b)

结果：

因为是传值调用，所以外部的实参并不会因为内部的形参改变而改变。

例如：如果我们要传引用调用，这里使用列表演示

def swap(arr):
    arr[0], arr[1] = arr[1], arr[0]

arr = [5, 10]
print("Before swapping:")
print("arr =", arr)

swap(arr)

print("After swapping:")
print("arr =", arr)

结果：

2.3 参数类型

调用函数时，可使用的正式参数类型包括：必须参数，关键字参数，默认参数和不定长参数。

2.3.1 必需参数

必需参数也称位置参数（调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数），它要求函数调用时传入的实参个数、顺序和函数定义时形参的个数、顺序完全一致。

例如：

#2.3.1 必需参数
def add(a,b):
    return a + b

print(add(3,))

如果我将5删除，则pycharm就会报错

2.3.2 关键字参数

关键字参数是一种在函数调用中使用的参数形式，它们与函数定义中的形参相对应，通过指定形参名来传递参数值。这种传递方式使得在函数调用时可以不必考虑参数的顺序，而只需指定参数名即可。

例如：

#2.3.2 关键字参数
def greet(name, message):
    return f"{message}, {name}!"

# 使用关键字参数调用函数
print(greet( message="Hi",name="Bob"))

结果：

说白了，关键字参数就是通过“键=值”形式加以指定，有点类似组合类型中的字典，这样可以直接忽略参数顺序。

2.3.3 默认参数

默认参数又被称为缺省参数（点击链接跳转查看C++缺省参数），我们更习惯叫它缺省参数，缺省参数是在定义函数时为参数指定的一个默认值，当调用函数时没有提供对应参数的值时，将会使用这个默认值。

例如：

#2.3.3 缺省参数
def greet(name, message = "hello"):
    return f"{message}, {name}!"

# 使用关键字参数调用函数
print(greet("job"))
print(greet( message="Hi",name="Bob"))

结果：

2.3.4 不定长参数

不定长参数也叫可变参数。用于不确定调用的时候会传递多少个参数(不传参也可以)的场景。不定长参数有如下两种形式：

*args: 将接收的多个参数放入一个元组中
**kargs：将显示赋值的多个参数放入字典中

例如：

# 2.3.4 不定长参数

def sum_values(*args):
    result = 0
    for num in args:
        result += num
    return result

print(sum_values(1, 2, 3))
print(sum_values(1, 2, 3, 4, 5))

结果：

*args 表示可以接受任意数量的位置参数，并将它们存储在一个元组中。在函数体内，我们遍历这个元组并计算所有参数的总和，从而实现了对任意数量参数的求和。

类似地，可以使用**kargs表示接受任意数量的关键字参数，它会将这些关键字参数存储在一个字典中。

例如：

def print_values(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

print_values(a=1, b=2, c=3)

结果：

补充：kwargs.items () 是字典类型的方法，用于获取字典中所有键值对（key-value pairs）.

三、函数的嵌套

嵌套函数指在一个函数（称为外函数）中定义了另外一个函数（称为内函数）。

# 三、 函数的嵌套
def outer_function():  # 外函数
    print("This is outer function.")

    def inner_function(): # 内函数
        print("This is inner function.")

    inner_function()  # 在外函数内部调用内函数

# 调用外函数
outer_function()

结果如下：

嵌套函数中的内函数只能在外函数中调用，不能在外函数外面调用。

例如：

# 三、 函数的嵌套
def outer_function():  # 外函数
    print("This is outer function.")

    def inner_function(): # 内函数
        print("This is inner function.")

    inner_function()  # 在外函数内部调用内函数

# 调用外函数
outer_function()
inner_function()  # 在外函数外部调用内函数

结果：

四、函数的说明文档

函数的说明文档（docstring）是在函数定义中用来描述函数功能、参数、返回值等信息的字符串。它是可选的。

在Python中，通常使用三重引号 """ 来定义函数的说明文档，放置在函数定义的第一行或者紧随其后。

def greet(name):
    """
    这个函数用于向指定的名字打招呼。

    参数：
    name -- 要打招呼的名字。

    返回值：
    一个包含打招呼消息的字符串。
    """
    return f"Hello, {name}!"

要查看函数的说明文档，可以使用Python内置的 help() 函数或者查看函数的 __doc__ 属性

help(greet)
print(greet.__doc__)

感谢各位同伴的支持，本期python就讲解到这啦，如果你觉得写的不错的话，可以给个一键三连，点赞关注+收藏，若有不足，欢迎各位在评论区讨论。

【Python】掌握Python函数：从Hello World到高级技巧

一、函数的定义与调用