速通Python 第四节——函数

news/2024/12/23 16:35:44/

一、函数

编程中的函数和数学中的函数有一定的相似之处. 数学上的函数, 比如 y = sin x , x 取不同的值, y 就会得到不同的结果. 编程中的函数, 是一段 可以被重复使用的代码片段
代码示例 : 求一段范围的数的和 , 不使用函数
python"># 1. 求 1 - 100 的和
sum = 0
for i in range(1, 101):sum += i
print(sum)
# 2. 求 100 - 400 的和
sum = 0
for i in range(100, 401):sum += i
print(sum)
# 3. 求 1 - 1000 的和
sum = 0
for i in range(1, 1001):sum += i
print(sum)
可以发现 , 这几组代码基本是相似的 , 只有一点点差异 . 可以把重复代码提取出来 , 做成一个函数
在实际开发中, 复制粘贴是一种不太好的策略. 实际开发的重复代码可能存在几十份甚至上百份.
一旦这个重复代码需要被修改, 那就得改多次
因此我们可以定义一个函数来解决这些问题
python">def calcSum(beg, end):sum = 0for i in range(beg, end + 1):sum += iprint(sum)

因此上面的代码最终就是

python">def calcSum(beg, end):sum = 0for i in range(beg, end + 1):sum += iprint(sum)sum(1, 100)
sum(100, 400)
sum(1, 1000)

1.语法格式

创建函数/定义函数

python">def 函数名(形参列表):函数体return 返回值
调用函数 / 使用函数
python">函数名(实参列表)           // 不考虑返回值
返回值 = 函数名(实参列表)   // 考虑返回值
函数定义并不会执行函数体内容 , 必须要调用才会执行 . 调用几次就会执行几次
python">def test1():print('hello')
如果光是定义函数, 而不调用, 则不会执行
函数必须先定义,在使用
如果还没有执行到定义, 就先执行调用了, 此时就会报错.
例如:
python">test1()          # 还没有执行到定义, 就先执行调用了, 此时就会报错. 
def test1():print('hello')

2.函数参数

在函数定义的时候 , 可以在 ( ) 中指定 " 形式参数 " ( 简称 形参 ), 然后在调用的时候 , 由调用者把 " 实际参数 " (简称 实参 ) 传递进去 .
这样就可以做到一份函数 , 针对不同的数据进行计算处理
参考前面的代码案例 :
python">def calcSum(beg, end):sum = 0for i in range(beg, end + 1):sum += iprint(sum)sum(1, 100)
sum(100, 400)
sum(1, 1000)
上面的代码中 , beg, end 就是函数的形参 . 1, 100 / 100, 400 就是函数的实参 .
在执行 sum(1, 100) 的时候, 就相当于 beg = 1, end = 100 , 然后在函数内部就可以针对 1-
100 进行运算.
在执行 sum(300, 400) 的时候, 就相当于 beg = 100, end = 400 , 然后在函数内部就可以针对
100-400 进行运算.
注意 :
一个函数可以有一个形参 , 也可以有多个形参 , 也可以没有形参 .
一个函数的形参有几个 , 那么传递实参的时候也得传几个 . 保证个数要匹配 .
python">def test(a, b, c):print(a, b, c)
test(10)

C++ / Java 不同 , Python 是动态类型的编程语言 , 函数的形参不必指定参数类型 . 换句话说 , 一个
函数可以支持多种不同类型的参数 .
python">def test(a, b, c):print(a, b, c)
test(10)
def test(a):print(a)
test(10)
test('hello')
test(True)

3.函数返回值

函数的参数可以视为是函数的 " 输入 ", 则函数的返回值 , 就可以视为是函数的 " 输出 "
下面的代码:
python">def calcSum(beg, end):sum = 0for i in range(beg, end + 1):sum += iprint(sum)calc(1, 100)
可以转换成
python">def calcSum(beg, end):sum = 0for i in range(beg, end + 1):sum += ireturn sum
result = calcSum(1, 100)
print(result)
这两个代码的区别就在于 , 前者直接在函数内部进行了打印 , 后者则使用 return 语句把结果返回给函数调用者, 再由调用者负责打印
我们一般倾向于第二种写法.实际开发中我们的一个通常的编程原则, 是 "逻辑和用户交互分离". 而第一种写法的函数中, 既包含了计算逻辑, 又包含了和用户交互(打印到控制台上). 这种写法是不太好的, 如果后续我们需要的是把计算结果保存到文件中, 或者通过网络发送, 或者展示到图形化界面里, 那么第一种写法的函数,就难以胜任了,第二种写法则专注于做计算逻辑, 不负责和用户交互. 那么就很容易把这个逻辑搭配不同的用户交互代码, 来实现不同的效果。

1)一个函数中可以有多个 return 语句

例如:
python"># 判定是否是奇数
def isOdd(num):if num % 2 == 0:return Falseelse:return Trueresult = isOdd(10)
print(result)
执行到 return 语句, 函数就会立即执行结束, 回到调用位置如果 num 是偶数, 则进入 if 之后, 就会触发 return False , 也就不会继续执行 return True

2)一个函数是可以一次返回多个返回值的. 使用 , 来分割多个返回值

例如:

python">def getPoint():x = 10y = 20return x, y
a, b = getPoint()

3)如果只想关注其中的部分返回值, 可以使用 _ 来忽略不想要的返回值

python">def getPoint():x = 10y = 20return x, y
_, b = getPoint()

4.变量作用域

python">def getPoint():x = 10y = 20return x, y
x, y = getPoint()
在这个代码中 , 函数内部存在 x, y, 函数外部也有 x, y.
但是这两组 x, y 不是相同的变量 , 而只是恰好有一样的名字

1)变量只能在所在的函数内部生效.

在函数 内部定义的 x, y 只是在函数内部生效 . 一旦出了函数的范围 , 这两个变量就不再生
效了 .
python">def getPoint():x = 10y = 20return x, y
getPoint()
print(x, y)

2)在不同的作用域中, 允许存在同名的变量

虽然名字相同 , 实际上是不同的变量
python">x = 20
def test():x = 10print(f'函数内部 x = {x}')
test()
print(f'函数外部 x = {x}')

注意 :
  • 在函数内部的变量, 也称为 "局部变量"
  • 不在任何函数内部的变量, 也称为 "全局变量"

3)如果函数内部尝试访问的变量在局部不存在, 就会尝试去全局作用域中查找

python">x = 20
def test():print(f'x = {x}')
test()

4)如果是想在函数内部, 修改全局变量的值, 需要使用 global 关键字声明

python">x = 20
def test():global xx = 10print(f'函数内部 x = {x}')
test()
print(f'函数外部 x = {x}')

如果此处没有 global , 则函数内部的 x = 10 就会被视为是创建一个局部变量 x, 这样就和全局
变量 x 不相关了

5)if / while / for 等语句块不会影响到变量作用域

换而言之, if / while / for 中定义的变量, 在语句外面也可以正常使用

python">for i in range(1, 10):print(f'函数内部 i = {i}')
print(f'函数外部 i = {i}')

5.函数执行过程

  • 调用函数才会执行函数体代码. 不调用则不会执行.
  • 函数体执行结束(或者遇到 return 语句), 则回到函数调用位置, 继续往下执行.
python">def test():print("执行函数内部代码")print("执行函数内部代码")print("执行函数内部代码")
print("1111")
test()
print("2222")
test()
print("3333")

6.链式调用

前面的代码很多都是写作

python">def isOdd(num):if num % 2 == 0:return Falseelse:return Trueresult = isOdd(10)
print(result)

打印那边实际上也可以简化写作

python">print(isOdd(10))
把一个函数的返回值 , 作为另一个函数的参数 , 这种操作称为 链式调用

7.嵌套调用

函数内部还可以调用其他的函数, 这个动作称为 "嵌套调用"

python">def test():print("执行函数内部代码")print("执行函数内部代码")print("执行函数内部代码")
test 函数内部调用了 print 函数 , 这里就属于嵌套调用

1)test 函数内部调用了 print 函数, 这里就属于嵌套调用

函数嵌套的过程是非常灵活的
python">def a():print("函数 a")
def b():print("函数 b")a()
def c():print("函数 c")b()
def d():print("函数 d")c()
d()

如果把代码稍微调整 , 打印结果则可能发生很大变化 .
例如:
python">def a():print("函数 a")
def b():a()print("函数 b")
def c():b()print("函数 c")
def d():c()print("函数 d")
d()

函数之间的调用关系 , Python 中会使用一个特定的数据结构来表示 , 称为 函数调用栈 . 每次函数调用 ,都会在调用栈里新增一个元素, 称为 栈帧 .

2)每个函数的局部变量, 都包含在自己的栈帧中

python">def a():num1 = 10print("函数 a")
def b():num2 = 20a()print("函数 b")
def c():num3 = 30b()print("函数 c")
def d():num4 = 40c()print("函数 d")
d()

选择不同的栈帧 , 就可以看到各自栈帧中的局部变量 .

8.函数递归

递归是 嵌套调用 中的一种特殊情况, 即一个函数嵌套调用自己.

举个例子,我们通过递归求5!

python">def factor(n):if n == 1:return 1return n * factor(n - 1)
result = factor(5)
print(result)

上述代码中, 就属于典型的递归操作. factor 函数内部, 又调用了 factor 自身

注意:

  • 存在递归结束条件. 比如 if n == 1 就是结束条件. n 1 的时候, 递归就结束了.
  • 每次递归的时候, 要保证函数的实参是逐渐逼近结束条件的

如果上述条件不能满足, 就会出现 "无限递归" . 这是一种典型的代码错误

递归的优点
  • 递归类似于 "数学归纳法" , 明确初始条件, 和递推公式, 就可以解决一系列的问题.
  • 递归代码往往代码量非常少.

递归的缺点
  • 递归代码往往难以理解, 很容易超出掌控范围
  • 递归代码容易出现栈溢出的情况
  • 递归代码往往可以转换成等价的循环代码. 并且通常来说循环版本的代码执行效率要略高于递归版

9.参数默认值

Python 中的函数, 可以给形参指定默认值.,带有默认值的参数, 可以在调用的时候不传参.

代码示例:计算两个数字的和

python">def add(x, y, debug=False):if debug:print(f'调试信息: x={x}, y={y}')return x + y
print(add(10, 20))
print(add(10, 20, True))
此处 debug=False 即为参数默认值 . 当我们不指定第三个参数的时候 , 默认 debug 的取值即为 False
注意:带有默认值的参数需要放到没有默认值的参数的后面

10.关键字参数

在调用函数的时候, 需要给函数指定实参. 一般默认情况下是按照形参的顺序, 来依次传递实参的. 但是我们也可以通过 关键字参数, 来调整这里的传参顺序, 显式指定当前实参传递给哪个形参.

python">def test(x, y):print(f'x = {x}')print(f'y = {y}')
test(x=10, y=20)
test(y=100, x=200)

形如上述 test(x=10, y=20) 这样的操作 , 即为 关键字参数 .

http://www.ppmy.cn/news/1557512.html

相关文章

【2025最新计算机毕业设计】新型吃住玩一体化旅游管理系统【提供源码+答辩PPT+文档+项目部署】

作者简介:✌CSDN新星计划导师、Java领域优质创作者、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于Java技术领域和学生毕业项目实战,高校老师/讲师/同行前辈交流。✌ 主要内容:🌟Java项目、Python项目、前端项目、PHP、ASP.NET、人工智能…

【Leetcode 每日一题】1387. 将整数按权重排序

问题背景 我们将整数 x x x 的 权重 定义为按照下述规则将 x x x 变成 1 1 1 所需要的步数: 如果 x x x 是偶数,那么 x x / 2 x x / 2 xx/2。如果 x x x 是奇数,那么 x 3 x 1 x 3 \times x 1 x3x1。 比方说, x …

Go怎么做性能优化工具篇之 trace工具

一、什么是 trace trace 是 Go 语言的一个非常强大的性能分析工具,它用于追踪和记录 Go 程序的执行过程。与 CPU 和内存性能分析工具(如 pprof)不同,trace 侧重于在时间维度上分析程序的行为,帮助开发者理解程序执行中…

RHEL 7.5 源码安装 mysql-5.7.17 数据库

RHEL 7.5 mysql-5.7.17 源码安装 1、解决依赖包并下载源码包 # yum -y install gcc gcc-c ncurses ncurses-devel bison # wget https://sourceforge.net/projects/boost/files/boost/1.59.0/boost_1_59_0.tar.gz # tar -zxvf boost_1_59_0.tar.gz # mv boost_1_59_0 /usr/loc…

QtitanChart组件——高效、灵活的Qt数据可视化解决方案

在现代应用开发中,数据可视化已经成为不可或缺的一部分。无论是商业分析工具、财务报表、工程图表,还是科学实验数据展示,如何以直观、易理解的方式展示数据,往往决定了软件的可用性与用户体验。对于Qt开发者来说,Qtit…

SWIFT基本使用

安装 # 全量能力 pip install ms-swift[all] -U # 仅使用LLM pip install ms-swift[llm] -U # 仅使用AIGC pip install ms-swift[aigc] -U # 仅使用Adapters pip install ms-swift -U or git clone https://github.com/modelscope/ms-swift.git cd ms-swift pip install -e …

单片机与MQTT协议

MQTT 协议简述 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输协议),是一种基于发布 / 订阅(publish/subscribe)模式的 “轻量级” 通讯协议,该协议构建于 TCP/IP 协议上&#xf…

【证书】免费的证书+1 Ai Prompt Engineer

碎片化的时间利用起来,获得个免费🆓的证书📖吧。 简单了解下相关知识,然后考试,几分钟🕰️就可以获得🉐个🆓的证书。超级超级简单的💕💕。 没什么含金量的哈…