函數

一.引言

a)概念：函數是完成指定或者特定任務的一組代碼。在面向對象編程的類中函數通常被稱為方法。不同的函數在程序中會扮演不同的角色完成不同的功能。

b)作用：

i.函數的使用可以提高代碼的復用性，省去重復代碼的編寫，提升程序代碼重復利用率。

ii.函數能封裝內部的實現，保護內部的數據。通常，我們可以將函數看做成一個“黑盒子”。往往函數的使用者并不是函數的編寫者，函數的使用者并不需要對函數內部實現和行為進行考慮，可以將精力更多投入到自身業務邏輯的設計中。只有函數的編寫者才需要考慮函數內部的實現細節，如何暴露對外的接口，返回什么樣的數據值，也就是API的設計。

iii.提高程序的可讀性。使得程序模塊化。從一盤散散沙變成整齊隊列。

iv.提高程序的可維護性。案例：打印一個不同字符組成的分隔符。

二.函數基礎

a)可以將函數抽象成現實生活中的工具。工具需要先制作出來才可以使用。函數也是一樣的需要先進行函數的定義，然后方可進行函數調用。

b)函數定義語法結構：

def函數名(參數):

#內部代碼

return表達式

c)Return：return不是必須要寫的，如果需要則寫，不需要可不寫。Return后面什么都不跟表示returnNone。一旦函數執行過程中遇到了return語句，那么函數中return后面的所有語句將不會執行，函數執行結束。

d)函數調用：

i.語法結構：函數名(參數值)

ii.注意事項：

1.參數之前使用逗號隔開

2.由于python動態語言的特點，函數調用時填寫的參數，python不會對參數類型進行檢查，如果函數調用中的參數不符合函數內部運行機制的話，會報錯。

e)參數：現實函數和調用者之間的交互

i.函數-》工具：使用ATM取錢時需要傳入密碼數據。

ii.實參和形參的概念。

iii.函數調用時，實參會傳值給形參

1.注意：

a)Python的函數參數傳遞實際上傳遞的是實參的地址

b)Python中的參數類型分為可變數據類型和不可變數據類型。

2.Test：使用可變數據類型和不可變數據類型的數據作為參數

a=1

deffunc(a):

print("在函數內部修改之前,變量a的內存地址為：%s"%id(a))

a=2

print("在函數內部修改之后,變量a的內存地址為：%s"%id(a))

print("函數內部的a為：%s"%a)

print("調用函數之前,變量a的內存地址為：%s"%id(a))

func(a)

print("函數外部的a為：%s"%a)

打印結果為：

調用函數之前,變量a的內存地址為：1401140288

在函數內部修改之前,變量a的內存地址為：1401140288

在函數內部修改之后,變量a的內存地址為：1401140320

函數內部的a為：2

函數外部的a為：1

解釋：作為參數，a被傳入函數時，將數字對象1的地址傳遞給了函數內部的a。執行第一句內部代碼時，此時內部的a和外面的a其實是一個東西，因此打印出了同樣的內存地址。而當a=2被執行后，由于整數是不可變的數據類型，所以創建了一個新的內部變量a，并賦值2，將數字對象2的內存地址賦給變量a。我們知道，首先，賦值語句具有創建新變量的功能。

剛才說的是不可變類型參數，如果是可變類型的，比如列表呢?

a=[1,2,3]

deffunc(b):

print("在函數內部修改之前,變量b的內存地址為：%s"%id(b))

b.append(4)

print("在函數內部修改之后,變量b的內存地址為：%s"%id(b))

print("函數內部的b為：%s"%b)

print("調用函數之前,變量a的內存地址為：%s"%id(a))

func(a)

print("函數外部的a為：%s"%a)

執行結果是：

調用函數之前,變量a的內存地址為：34875720

在函數內部修改之前,變量b的內存地址為：34875720

在函數內部修改之后,變量b的內存地址為：34875720

函數內部的b為：[1,2,3,4]

函數外部的a為：[1,2,3,4]

三.參數類型：python函數的參數定義靈活度很大，可以定義位置參數，默認參數，動態參數，關鍵字參數等。

a)位置參數

i.概念：也叫做必傳參數，在函數調用時必須明確提供的參數，切參數順序個數必須和形參保持一致。但是如果在函數調用的時候給實參指定參數名，那么位置參數的順序可以不同。

b)默認參數：如果給某個參數提供一個默認值，該參數就是默認參數。在函數調用時，可以給默認參數傳遞一個值，也可以使用默認值。

i.Test：

defpower(x,n=2):

returnx**n

ret1=power(10)#使用默認的參數值n=2

ret2=power(10,4)#將4傳給n，實際計算10**4的值

ii.使用默認參數的注意事項：

1.默認參數必須在順序參數后面

2.默認參數盡量指向不變的對象

a)Test：

下面是國內某上市互聯網公司Python面試真題：

deffunc(a=[]):

a.append("A")

returna

print(func())

print(func())

print(func())

不要上機測試，僅憑代碼，你能說出打印的結果嗎?

很多同學可能會說，這還不簡單，肯定是下面的結果啊：

['A']

['A']

['A']

真的是這樣嗎?錯了!真正的結果是：

['A']

['A','A']

['A','A','A']

Why?為什么會這樣?

因為Python函數體在被讀入內存的時候，默認參數a指向的空列表對象就會被創建，并放在內存里了。因為默認參數a本身也是一個變量，保存了指向對象[]的地址。每次調用該函數，往a指向的列表里添加一個A。a沒有變，始終保存的是指向列表的地址，變的是列表內的數據!我們可以測試一下：

deffunc(a=[]):

print("函數內部a的地址為：%s"%id(a))

a.append("A")

returna

b=func()

print('此時b的值為：%s'%b)

print("函數外部b的地址為：%s"%id(b))

print("-------------")

c=func()

print('此時c的值為：%s'%c)

print("函數外部c的地址為：%s"%id(c))

print("-------------")

d=func()

print('此時d的值為：%s'%d)

print("函數外部d的地址為：%s"%id(d))

打印結果是：

函數內部a的地址為：39287880

此時b的值為：['A']

函數外部b的地址為：39287880

-------------

函數內部a的地址為：39287880

此時c的值為：['A','A']

函數外部c的地址為：39287880

-------------

函數內部a的地址為：39287880

此時d的值為：['A','A','A']

函數外部d的地址為：39287880

那么如何避免這個問題呢?

使用不可變的數據類型作為默認值!

deffunc(a=None):

#注意下面的if語句

ifaisNone:

a=[]

a.append("A")

returna

print(func())

print(func())

print(func())

將默認參數a設置為一個類似None，數字或字符串之類的不可變對象。在函數內部，將它轉換為可變的類型，比如空列表。這樣一來，不管調用多少次，運行結果都是['A']了。

iii.動態參數

1.概念：函數調用時傳入的參數可以是動態數量的，可以為任意個，甚至是0個。

2.分類：重點是*的個數，*后的名字任意。動態參數必須放在所有位置參數和動態參數后面。

a)*args：可以接受任意個參數。調用時，會將實參打包成一個元組傳給形參。如果參數是一個列表，則會將整個列表當做一個參數傳入。

i.Test

deffunc(*args):

forarginargs:

print(arg)

func('a','b','c')

li=[1,2,3]

func(li)

ii.上述案例中，我們本意是將li這個列表中的元素作為參數進行傳值，但是實際卻是將列表本身作為一個整體進行了傳遞。如果想要將一個序列類型的對象(元組，列表，字符串，字典)的元素依次作為參數進行傳遞，則可以在序列對象前加一個*即可。如果參數是字典，則會將字典所有的key逐一傳遞進去。

1.Test：

deffunc(*args):

forarginargs:

print(arg)

li=[1,2,3]

func(*li)

b)**kwargs：表示接受鍵值對的動態參數，數量任意。調用時，會將參數打包成一個字典。

i.Test：

deffunc(**kwargs):

forkwginkwargs:

print(kwg,kwargs[kwg])

print(type(kwg))

func(k1='v1',k2=[0,1,2])

運行結果是：

k1v1

k2[0,1,2]

ii.而如果我們這樣傳遞一個字典dic呢?我們希望字典內的鍵值對能夠像上面一樣被逐一傳入。

1.Test:

deffunc(**kwargs):

forkwginkwargs:

print(kwg,kwargs[kwg])

dic={

'k1':'v1',

'k2':'v2'

}

func(**dic)

iv.關鍵字參數：關鍵字參數前面需要一個特殊分隔符*和位置參數及默認參數分隔開來。*后面的參數被視為關鍵字參數。在函數調用時，關鍵字參數必須傳入參數名。

1.Test：

defstudent(name,age,*,sex):

pass

student(name="jack",age=18,sex='male')

Test2：如果函數定義中已經有了一個*args參數，后面跟著的命名關鍵字參數就不再需要一個特殊分隔符*了。

defstudent(name,age=10,*args,sex,classroom,**kwargs):

pass

student(name="jack",age=18,sex='male',classroom="202",k1="v1")

總結：參數定義順序：位置參數，動態參數，關鍵字參數，動態參數