python-自定义函数

本篇文章讲解了python中自定义函数的一些知识点，包括了函数的定义和调用，默认参数，函数返回，其中也添加了比较高级的用法，能适应任何场合

初识函数

1. 函数是什么：函数是一段可执行的代码块，用于执行特定的任务或完成特定的操作。它由函数名、参数（可选）和函数体组成。

2. 函数的定义：函数定义是创建函数的过程，可以使用关键字def来定义函数。函数定义包括函数名和函数体，函数名用于唯一标识函数，函数体是由一系列语句组成的代码块。

3. 函数的参数：函数可以接受零个或多个参数作为输入。参数是函数定义中用于接收外部数据的占位符，用于在函数内部进行操作和处理。

4. 函数的返回值：函数可以返回一个或多个值作为结果。返回值是函数执行完毕后将结果返回给函数调用者的方式，可以用return语句来指定返回的值。

5. 函数的调用：函数的调用是指在程序中使用函数来执行特定的操作。通过函数名和实际参数的组合，可以调用函数并传递相应的数据，函数将执行相应的代码逻辑并返回结果。

6. 函数的作用：函数的主要目的是将一段可重复使用的代码逻辑封装起来，以便在程序中的不同位置多次调用。通过函数，可以实现代码的模块化，提高代码的可读性、可维护性和可重用性。

7. 代码的模块化：函数的使用可以将程序划分为模块，每个函数负责完成特定的任务。这种模块化的组织方式使得代码更易于理解和维护，同时也便于团队合作和代码复用。

8. 可读性和可维护性：通过将重复的代码逻辑封装在函数中，可以使程序的结构更加清晰，易于阅读和理解。当需要修改代码时，只需要修改函数内部的实现，而不必修改所有调用该函数的地方，从而提高了代码的可维护性。

9. 重用性：通过函数的调用，可以在不同的地方复用相同的代码逻辑，避免了代码的重复编写。这样可以提高开发效率，减少代码量，同时也减少了潜在的错误和bug的出现。

函数的定义与调用

当讲解函数的定义和调用时，可以包括以下知识点：

函数的定义：

在Python中，可以使用关键字def来定义函数。函数的定义通常包括函数名、参数列表和函数体。函数名用于唯一标识函数，参数列表是函数接受的输入参数，函数体是由一系列语句组成的代码块。

def function_name(parameter1, parameter2, ...):# 函数体# 执行特定的操作# 可能包含一些语句和算法逻辑

参数列表：

函数可以接受零个或多个参数作为输入。参数是函数定义中用于接收外部数据的占位符。可以在参数列表中指定参数的名称，并可以为参数提供默认值。

def greet(name):print("Hello, " + name + "!")def add_numbers(x, y):print(f"你输入x={x},y={y}")

函数体：

函数体是由一系列语句组成的代码块，用于执行特定的操作或完成特定的任务。函数体中的语句可以是任何有效的Python代码。

def greet(name):print("Hello, " + name + "!")print("Welcome to our website!")def add_numbers(x, y):result = x + yprint(f"结果是{result}")

函数调用

def greet(name):print("Hello, " + name + "!")
greet("Alice")

默认参数

自定义函数的默认参数是指在函数定义中为参数指定默认值。当调用函数时，如果没有提供该参数的值，将使用默认值作为参数的值。以下是有关自定义函数默认参数的知识点：

定义默认参数：

在函数定义中，可以为参数提供默认值。将默认值直接赋给参数，可以在函数调用时省略对应的参数。定义默认参数可以通过在参数列表中使用赋值操作符（=）来实现。

def function_name(parameter1=default_value1, parameter2=default_value2, ...):# 函数体

默认参数的使用：

当调用函数时，如果没有为默认参数提供值，则函数将使用默认值作为参数的值。如果为默认参数提供了值，则使用提供的值而不是默认值。

def greet(name="Anonymous"):print("Hello, " + name + "!")greet()  # 输出: Hello, Anonymous!
greet("Alice")  # 输出: Hello, Alice!

在上面的示例中，greet函数定义了一个名为name的默认参数，默认值为"Anonymous"。当我们调用greet()函数时，没有提供参数值，因此函数使用默认值"Anonymous"打印问候信息。当我们调用greet("Alice")时，提供了参数值"Alice"，所以函数使用提供的值打印问候信息。

默认参数的位置：

默认参数通常放置在参数列表的末尾，以便在函数调用时更灵活。如果将默认参数放在非默认参数之前，则在函数调用时必须显式提供参数的值。

def greet(greeting, name="Anonymous"):print(greeting + ", " + name + "!")greet("Hello")  # 输出: Hello, Anonymous!
greet("Hi", "Alice")  # 输出: Hi, Alice!

在上述示例中，函数greet定义了两个参数，greeting和name，其中name是默认参数。我们可以通过调用greet("Hello")只提供一个参数值来使用默认参数，也可以通过调用greet("Hi", "Alice")提供两个参数值来覆盖默认参数。

默认参数为可变对象：

默认参数可以是可变对象（如列表、字典、集合等），并且可以在函数内部进行修改。这样可以在多次函数调用之间共享和更新可变对象。

def add_item(item, items=[]):items.append(item)return itemsprint(add_item(1))  # 输出: [1]
print(add_item(2))  # 输出: [1, 2]

默认参数为None：

将默认参数设置为None，并在函数体内检查参数是否为None。这样可以根据需要在函数内部执行不同的逻辑。

def greet(name=None):if name is None:print("Hello, anonymous!")else:print("Hello, " + name + "!")greet()  # 输出: Hello, anonymous!
greet("Alice")  # 输出: Hello, Alice!

关键字参数传递：

通过使用关键字参数，可以选择性地为默认参数传递值。关键字参数使用参数名和相应的值进行传递，可以跳过默认参数或仅提供特定参数的值。

def greet(name="Anonymous", greeting="Hello"):print(greeting + ", " + name + "!")greet()  # 输出: Hello, Anonymous!
greet("Alice")  # 输出: Hello, Alice!
greet(greeting="Hi")  # 输出: Hi, Anonymous!
greet(name="Bob", greeting="Hey")  # 输出: Hey, Bob!

通过使用默认参数，可以使函数在大多数情况下正常工作，但在特定情况下可以进行自定义。这提供了更大的灵活性和可扩展性，同时简化了函数调用的语法。

函数返回return

函数返回值是函数执行完毕后将结果返回给调用者的机制。以下是与函数返回值相关的知识点：

返回单个值：

函数可以使用return语句返回一个值。返回值可以是任何有效的Python对象，例如数字、字符串、列表、字典等。

def add_numbers(x, y):return x + yresult = add_numbers(3, 4)
print(result)  # 输出: 7

在上述示例中，add_numbers函数接受两个参数x和y，并通过return语句返回它们的和。在函数调用时，将返回值赋给变量result，然后打印结果。

返回多个值：

函数可以使用return语句返回多个值。多个返回值可以使用元组、列表或其他可迭代对象来表示。

def calculate(x, y):sum = x + ydifference = x - yreturn sum, differenceresult = calculate(8, 3)
result2 = list(calculate(8, 3))
print(result)  # 输出: (11, 5)
print(result2)  # 输出：[11, 5]

在上述示例中，calculate函数接受两个参数x和y，计算它们的和与差，并使用return语句返回这两个值。在函数调用时，返回的多个值被打包为一个元组，然后赋给变量result，最后打印结果。

返回空值：

如果函数没有显式指定返回值，则默认返回None，表示空值。None是一个特殊的Python对象，表示缺失或无效的值。

def greet(name):print("Hello, " + name + "!")result = greet("Alice")
print(result)  # 输出: None

在上述示例中，greet函数没有使用return语句来指定返回值。在函数调用时，打印了问候信息，但返回值为None。

返回多个值的解包：

在函数调用时，可以使用多个变量来接收函数返回的多个值。这被称为解包，可以通过位置或变量名来解包返回的值。

def calculate(x, y):sum = x + ydifference = x - yreturn sum, differenceresult_sum, result_diff = calculate(8, 3)
print(result_sum)  # 输出: 11
print(result_diff)  # 输出: 5

在上述示例中，calculate函数返回了两个值，使用解包的方式将这两个值分别赋给了result_sum和result_diff两个变量。

返回值作为参数传递：

函数的返回值可以作为参数传递给其他函数。这样可以实现函数之间的数据交互和流程控制。

def calculate(x, y):sum = x + ydifference = x - yreturn sum, differencedef print_result(result):print("Sum:", result[0])print("Difference:", result[1])print_result(calculate(8, 3))

在上述示例中，calculate函数返回两个值，将其作为参数传递给print_result函数，然后print_result函数打印了返回值中的两个结果。

返回函数：

在Python中，函数本身也可以作为返回值返回。这种称为函数的嵌套或闭包，可以用于创建具有特定行为和状态的函数。

def multiply_by(x):def multiplier(n):return x * nreturn multiplierdouble = multiply_by(2)
print(double(5))  # 输出: 10triple = multiply_by(3)
print(triple(5))  # 输出: 15

在上述示例中，multiply_by函数定义了一个内部函数multiplier，它返回参数x与传入的参数n的乘积。multiply_by函数返回了内部函数multiplier，形成了一个闭包。我们可以通过调用返回的函数来实现乘法的功能。