【Python从入门到精通】（十一）Python的函数的方方面面

您好，我是码农飞哥，感谢您阅读本文，欢迎一键三连哦。
本文主要介绍Python的函数，函数的定义，使用，可变参数等等都有详细介绍。
干货满满，建议收藏，需要用到时常看看。 小伙伴们如有问题及需要，欢迎踊跃留言哦~ ~ ~。

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前言

前面几个章节提及了好多Python函数，比如：print()，range()，len()函数等等。这些都是Python的内置函数，可以直接使用。当然，除了直接使用内置函数外，Python也支持自定义函数，即将一段有规律的，可重复使用的代码定义成函数。从而达到一次编写，多次调用的目的。

函数定义

函数是按照固定格式封装组织的可以重复使用的代码段。它能提高应用的模块性和代码的重复利用率。
函数定义的语法格式是：

def  函数名（参数列表）:
     代码块
    [return [返回值]]

函数名：其实就是一个符合Python语法的标识符，函数名最好能体现该函数的功能，比如: save_user。
形参列表：设置该函数可以接收多少个参数，多个参数之间用逗号（,）分割。需要注意的是没有参数的话，也需要留一对空的()
[return[返回值]]：整体作为函数的可选参数，用于设置该函数的返回值。也就是说，一个函数，
可以有返回值，也可以没有返回值。

函数调用

调用函数的语法格式是：

[返回值]=函数名([形参值])

函数名即指的是要调用的函数的名称，形参值指的是当初创建函数时要求传入的各个形参的值。
如果该函数有返回值，我们可以通过一个变量来接收该值，当然也可以不接收。需要注意的是，函数有多少个形参，那么调用的时候就需要传入多少个值，
且顺序必须和创建函数时一致。即便该函数没有参数，函数名后的小括号也不能省略。
举个栗子吧：

def my_abs(x):
    """
    返回绝对值
    :param x:
    :return:
    """
    if not isinstance(x, (int, float)):
        raise TypeError('传入的数据类型不对')
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x

调用代码是：

    x = my_abs(-3)
    print(x)
    print(my_abs.__doc__)

运行结果是：

3

    返回绝对值
    :param x:
    :return:

这是一个获取绝对值的函数，其函数名是my_abs，通过函数名可以让人大致明白函数的作用。形式参数是x。通过doc可以查看函数的说明文档。其返回值是处理后的值。
今天依然是码农飞哥学习的一天。

在这里插入图片描述

函数值传递和引用传递（形参和实参的介绍）

介绍函数值传递和引用传递之前首先需要了解两个概念。

1. 形式参数（简称形参）：在定义函数时，函数名后面括号中的参数就是形式参数，可以将形参想象成剧本中的角色。
2. 实际参数（简称实参）：在调用函数时，函数名后面括号中的参数称为实际参数，也就是函数的调用者给函数的参数，可以将实参想象成演角色的演员。
   函数参数传递方式分为两种：分别是值传递和引用传递：
3. 值传递：适用于实参类型为不可变类型（字符串，数字，元组）
4. 引用（地址）传递：适用于实参类型为可变类型（列表，字典）
   值传递和引用传递的区别是：函数参数进行值传递时，若形参发生改变，不会影响实参的值。而应用传递的话，改变形参的值，实参的值也会一同改变。依然是举例说明：
   函数param_test会将形参obj变成 obj+obj。如果是值传递则调用函数param_test之后，实参的值不变。如果是引用传递的话则调用param_test之后，实参的值也会变成 obj+obj。

def param_test(obj):
    obj += obj
    print('形参值为:', obj)


print('*******值传递*****')
a = '码农飞哥'
print('a的值为：', a)
param_test(a)
print('实参的值为:', a)

print("*******引用传递*****")
b = [1, 2, 3]
print('b的值为：', b)
param_test(b)
print('实参的值为：', b)

运行结果是：

*******值传递*****
a的值为： 码农飞哥
形参值为: 码农飞哥码农飞哥
实参的值为: 码农飞哥
*******引用传递*****
b的值为： [1, 2, 3]
形参值为: [1, 2, 3, 1, 2, 3]
实参的值为： [1, 2, 3, 1, 2, 3]

Python位置参数

位置参数，有时也被称为必备参数，指的是必须按照正确的顺序将实参传到函数中，换句话说，调用函数时传入实参的数量和位置必须和定义函数时保持一致。如果不一致的话，则在程序运行时Python解释器会报TypeError异常。举个例子，下面演示调用函数事参数传入的数量不对的情况。

def girth(width , height):
    return 2 * width+height
#调用函数时，必须传递 2 个参数，否则会引发错误
print(girth(3))

运行之后直接报Traceback错误。

Traceback (most recent call last):
  File "/Volumes/Develop/Python_learn/PycharmProjects/python_demo_1/demo/function/locate_fun.py", line 6, in <module>
    print(girth(3))
TypeError: girth() missing 1 required positional argument: 'height'

传入参数的位置不对的情况，本例中本想传入name的值为码农飞哥，age的值为18。结果入参顺序不对导致得到的结果不对。

def print_info(name, age):
    print('姓名=' + name + " 年龄=" + str(age))
    
print_info(18,'码农飞哥')

那么怎么处理这种情况呢？有两种方式：

1. 严格按照形参的数量和位置入参。
2. 按照关键字参数入参，所谓的关键字参数就是指使用形参的名字来确定输入的参数值。通过此方式制定函数实参时，不再需要与形参的位置完全一致，只要将参数名写正确即可。还是以上面的函数为例：
   利用关键字参数来调用函数的话则是这样写：

def print_info(name, age):
    print('姓名=' + name + " 年龄=" + str(age))
print_info(age=18,name='码农飞哥')

运行结果是：

姓名=码农飞哥 年龄=18

可以看出关键字参数入参时，不需要保证入参的顺序跟形参的顺序保持一致。

在这里插入图片描述

默认参数设置

前面介绍的位置参数，就是说调用函数时必须要传入该参数。但是有些场景下我们并不想传入所有的参数。这种情况下就可以使用默认参数了。不过需要注意的是：指定有默认值的形式参数必须在所有没默认值的参数的最后，否则会产生语法错误。其语法格式是：

def 函数名(...，形参名，形参名=默认值)：
    代码块

下面给出一个示例，该函数是记录学生的信息，有两个有默认值的参数，分别是age和city。它们都被置于函数的形参列表最后处。

def enroll(name, gender, age=6, city='Beijing'):
    print('name:', name)
    print("gender:", gender)
    print("age:", age)
    print("city:", city)

print(enroll('张三', '一年级'))
print('************************** ')
print(enroll('李四', '二年级', 7))

运行结果是：

name: 张三
gender: 一年级
age: 6
city: Beijing
None
************************** 
name: 李四
gender: 二年级
age: 7
city: Beijing
None

从上面代码可以看出：1. 可以不用传入有默认值的参数。2. 如果传入默认的参数，则会覆盖掉默认值。

可变参数

Python函数可变参数（*args,**kwargs）,又称为不定长参数，即传入函数中的实际参数可以是任意多个，Python定义可以变参数，主要有以下两种形式：

1. 在形参前添加一个*，格式是*args。表示创建一个名为args的空元组，该元组可以接受任意多个外界传入的非关键字实参。必须以非关键字参数的形式给普通参数传值，否则Python解释器会把所有参数都优先传给可变参数。
2. **kwargs表示创建一个名为kwargs的空字典，该字典可以接受任意多个以关键字参数赋值的实参。举个🌰，下面就是根据传入的值求和。

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n
    return sum

print(calc(10, 9))

运行的结果是：19。
再举个例子呗：

def record(str, **kwargs):
    print('str=', str)
    print('kwargs=', kwargs)


record('测试', name='码农飞哥', age=20)
record('测试2')

运行结果是：

str= 测试
kwargs= {'age': 20, 'name': '码农飞哥'}
str= 测试2
kwargs= {}

从上面代码可以看出，可变参数可以不用传入，不传的话则会创建一个空元组或者空字典。

逆向参数收集

Python不仅有可变参数，将多个参数打包到一个元组或者字典中，还支持逆向参数收集，即直接将列表，元组，字典作为函数参数。不过调用函数时要对实参加上*号。就像下面这样：

def param_test(name, age):
    print('name=', name)
    print('age=', age)

data = ['码农飞哥', 18]
param_test(*data)

运行结果是：

name= 码农飞哥
age= 18

return函数返回值

一个函数可以有返回值，也可以没有返回值，有返回值的语法结构是：

return [返回值]

返回值可以指定，也可以省略不写。如果不写的话就默认为是None，即空值。

Python函数返回多个值的方法

通常情况下，一个函数只有一个返回值，实际上Python也是如此，
只不过Python函数能以返回列表或元组的方式，将要返回的多个值保存到序列中，从而间接实现返回多个值的目的。

1. 在函数中，提前将要返回的多个值存储到一个列表或元组中，然后函数返回该列表或元组
2. 函数直接返回多个值，之间用逗号（,）分隔，Python会自动将多个值封装到一个元组中，其返回值仍是一个元组。下面就举例说明下：

def multi_return():
    return_tuple = ('张三', 12)
    return return_tuple


def multi_return2():
    return '张三', 12


print(multi_return())

result = multi_return2()
print('multi_return2返回值是=,类型是=', result, type(result))

运行结果是

('张三', 12)
multi_return2返回值是=,类型是= ('张三', 12) <class 'tuple'>

总结

本文详细介绍了Python中的函数，从函数的定义说到函数的调用。重点介绍了形参和实参的相关知识点。总的来说Python的函数可以没有入参，可以没有返回值。可以传入可变参数。当传入的参数是不可变类型时则是值传递，当传入的参数是可变类型时则是引用传递。

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我是码农飞哥，再次感谢您读完本文。
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