摘要：函數(shù)返回值支持多個(gè)，返回多個(gè)時(shí)，使用逗號(hào)分隔。如上，與這個(gè)參數(shù)按照由左到右依次賦值給形參和供函數(shù)內(nèi)部使用。在傳入函數(shù)時(shí)，便是將這個(gè)引用傳入了函數(shù)。需要使用關(guān)鍵字聲明將變量作用域變?yōu)楹瘮?shù)外部非全局變量，及閉包作用域。

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函數(shù)

函數(shù)定義

返回值

函數(shù)的調(diào)用

函數(shù)的參數(shù)

順序參數(shù)

參數(shù)的默認(rèn)值

可變參數(shù)

關(guān)鍵字參數(shù)

參數(shù)的組合

參數(shù)的專遞

函數(shù)作用域

內(nèi)建函數(shù)

匿名函數(shù)

函數(shù)注解

總結(jié)

練習(xí)

參考

在維基百科上函數(shù)式這樣描述的：

函數(shù)在數(shù)學(xué)中為兩集合間的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系：輸入值集合中的每項(xiàng)元素皆能對(duì)應(yīng)唯一一項(xiàng)輸出值集合中的元素。

此處的函數(shù)區(qū)別于我們數(shù)學(xué)上的函數(shù)，在編程世界中，函數(shù)（Functions）是指可重復(fù)使用的程序片段。它們?cè)试S你為某個(gè)代碼塊賦予名字，允許你
通過這一特殊的名字在你的程序任何地方來運(yùn)行代碼塊，并可重復(fù)任何次數(shù)。這就是所謂的調(diào)用函數(shù)。我們已經(jīng)使用過了許多內(nèi)置的函數(shù)，例如 len 和 range 。

基本結(jié)構(gòu)如下：

def 函數(shù)名（參數(shù)列表）:
    " 函數(shù)說明 "
    函數(shù)體

在Python中，使用關(guān)鍵字def來定義一個(gè)函數(shù)。結(jié)構(gòu)如下：

def hello(name):  
    " 返回字符串"
    return name
    
def hello2():
    pass 

語法說明：

函數(shù)的參數(shù)支持多種形式

函數(shù)說明，可通過內(nèi)部方法hello.__doc__ 獲取

函數(shù)的返回值支持返回多個(gè)

我們可以使用 pass 來定義個(gè)空函數(shù)

下面來展開一一講述。

函數(shù)中返回值，使用關(guān)鍵字return 來表示，返回值可以是任意類型，當(dāng)沒有return語句時(shí)函數(shù)返回None。函數(shù)返回值支持多個(gè)，返回多個(gè)時(shí)，使用逗號(hào)分隔。如下：

def say_hello(name):
    print(name)
    return "Hello, %s" % name, name

函數(shù)的調(diào)用，上邊我們已經(jīng)使用了很多次了，函數(shù)名加上需要傳入的響應(yīng)參數(shù)即可。這里需要注意的是，在python中，一切結(jié)尾對(duì)象，當(dāng)然函數(shù)也是對(duì)象。函數(shù)名也可以作為參數(shù)傳遞到函數(shù)中使用。

def say_hello(name):
    print("hello, %s" % name)

def wapper(fun):
    print("調(diào)用之前做一些事")
    fun("Dean")
    print("調(diào)用之后做一些事")

wapper(say_hello)
"""
調(diào)用之前做一些事
hello, Dean
調(diào)用之后做一些事
"""

在程序設(shè)計(jì)中函數(shù)參數(shù)有2個(gè)比較通用的概念，形參和實(shí)參，在各高級(jí)語言中都會(huì)有。形參，即形式上的參數(shù)，不占用內(nèi)存空間。實(shí)參，是實(shí)際真正的參數(shù)。

看下面這個(gè)實(shí)例：

def say_hello(name):  
    print("hello, %s" % name )
say_hello("Dean")

其中，函數(shù)參數(shù)name即為函數(shù)的形參。我們調(diào)用函數(shù)時(shí)，傳入的參數(shù)Dean便是實(shí)參。在Python編程時(shí)，這個(gè)概念并不是那么重要，此種了解即可。

在Python 函數(shù)中，多個(gè)參數(shù)按照一定的順序依次傳入函數(shù)，其值依次對(duì)應(yīng)賦給函數(shù)聲明時(shí)參數(shù)，這種參數(shù)叫順序參數(shù)。

def say_hello(name, age):
    print("hello, %s" % name)
    print("you age: %s " % age)

say_hello("Dean", 30)

如上，Dean與30 這2個(gè)參數(shù)按照由左到右依次賦值給形參name和age供函數(shù)內(nèi)部使用。需要注意的是，順序參數(shù)中，形參和實(shí)參的個(gè)數(shù)需要一直，否則函數(shù)會(huì)報(bào)調(diào)用錯(cuò)誤。

在函數(shù)聲明時(shí)，可以給參數(shù)設(shè)置默認(rèn)值，如下：

def say_hello(name="Tim", age=20):
    print("hello, %s" % name)
    print("you age: %s " % age)

say_hello("Dean", 30)
say_hello("Dean")

當(dāng)函數(shù)參數(shù)設(shè)置默認(rèn)值后，該參數(shù)在調(diào)用函數(shù)時(shí)，可以省略，省略時(shí)則會(huì)使用默認(rèn)值。有此可以退出，參數(shù)沒有設(shè)置默認(rèn)值，則是必傳的。

有時(shí)候我們?cè)诼暶骱瘮?shù)時(shí)，沒法確定函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)，或者我們本身就想設(shè)計(jì)一種動(dòng)態(tài)的參數(shù)，這種設(shè)計(jì)是否可以滿足呢？Python的函數(shù)對(duì)這種情況已做了考慮，提供了可變參數(shù)來滿足這種需求。

def say_hello(*args):
    print(args)
    for name in args:
        print("hello, %s" % name)

say_hello("Dean","Tim")
("Dean", "Tim")
hello, Dean
hello, Tim

可變參數(shù)使用*加一個(gè)形參來表示，其值為一個(gè)元組類型，元組內(nèi)的元素為我們傳入的實(shí)參。

在可變參數(shù)中，我們傳入函數(shù)的參數(shù)只能按順序或著通過下標(biāo)來獲取，那么可不可以給參數(shù)起一個(gè)名字呢，答案是可以的。Python 為這種情況提供了一種參數(shù)形式，叫做關(guān)鍵字參數(shù)。

def say_hello(**kwargs):
        print("hello, %s" % kwargs["name"])
        print("you age: %s" % kwargs["age"])

say_hello(name="Dean", age=30)

使用**加一個(gè)形參來表示，其值為一個(gè)字典，key為我們實(shí)參中傳入的變量，value值為實(shí)參中的變量的值。

Python 函數(shù)中，以上參數(shù)可組合使用。當(dāng)參數(shù)組合使用時(shí)，需要注意以下原則：

有默認(rèn)值的參數(shù)需要放在無默認(rèn)值參數(shù)的后邊

當(dāng)順序參數(shù)和可變參數(shù)混合使用時(shí)，可變參數(shù)的取值為超出順序參數(shù)的實(shí)參部分，且可變參數(shù)在順序參數(shù)之后。

args 和 *kwargs 是 Python 的慣用寫法，變量名可以更換。

參數(shù)的常用排列順序?yàn)椋瑹o默認(rèn)值順序參數(shù)、有默認(rèn)值順序參數(shù)、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)。

def say_hello(name, age=30, *args, **kwargs):
    print(args)
    print(kwargs)

    print("hello, %s" % name)
    print("you age: %s" % age)
    print("address: %s" % kwargs["address"])

say_hello("Dean", 20, address="Beijing")

我們?cè)谡{(diào)用函數(shù)時(shí)，將實(shí)參傳遞給了函數(shù)的形參，供函數(shù)中邏輯代碼使用。那么在這個(gè)過程中，計(jì)算機(jī)內(nèi)存是一個(gè)怎么的過程呢？我們?cè)趯W(xué)習(xí)變量時(shí)知道，Python中的變量是其內(nèi)部存儲(chǔ)值的一個(gè)內(nèi)存地址或者叫做一個(gè)引用。在傳入函數(shù)時(shí)，便是將這個(gè)引用傳入了函數(shù)。那么我們?cè)诤瘮?shù)內(nèi)部修改變量的值時(shí)，是不是就修改了外部的變量的值呢？答案是不一定。

在我們學(xué)習(xí)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，我們知道有可變類型（字典、列表、集合）和不可變類型（數(shù)值、字符串、元組）。當(dāng)我們傳入函數(shù)的參數(shù)為可變類型時(shí)，函數(shù)中的形參使用的內(nèi)存地址同實(shí)參的內(nèi)存地址，當(dāng)改變形參的值時(shí)，實(shí)參的值也相應(yīng)跟著修改了。當(dāng)我們傳入的為不可變量時(shí)，形參會(huì)重新分配一塊內(nèi)存地址保存實(shí)參傳給他的值，當(dāng)形參修改時(shí)，實(shí)參自然不會(huì)修改。

來看下邊的例子：

# func.py 
def say_hello1(name):
    "不可變類型參數(shù)"
    name = "Time"
    print("name: %s" % name )


def say_hello2(user_dict):
    "可變類型參數(shù)"
    user_dict["name"] ="Time"
    print("name: %s" % user_dict["name"])

name = "Dean"
print("name before:", name)
say_hello1(name)
print("name after:", name)

user_dict = {"name":"Dean"}
print("user_dict before:", user_dict)
say_hello2(user_dict)
print("user_dict after:", user_dict)

"""
# 不可變參數(shù)，值沒有變
("name before:", "Dean")
name: Time
("name after:", "Dean")

# 可變參數(shù)，值變了
("user_dict before:", {"name": "Dean"})
name: Time
("user_dict after:", {"name": "Time"})
"""

在第三章，我們學(xué)習(xí)變量時(shí)，知道變量的作用域決定了在哪一部分程序可以訪問哪個(gè)特定的變量名稱。在Python中，函數(shù)會(huì)重新開啟一個(gè)作用域，當(dāng)在函數(shù)內(nèi)部定義的變量，在函數(shù)外部是無法訪問的。那么該變量便是函數(shù)的局部變量，函數(shù)外部的變量便可成為全局變量。

total = 0 # 這是一個(gè)全局變量
# 可寫函數(shù)說明
def sum( arg1, arg2 ):
    #返回2個(gè)參數(shù)的和.
    total = arg1 + arg2 # total在這里是局部變量.
    print ("函數(shù)內(nèi)是局部變量 : ", total)
    return total

#調(diào)用sum函數(shù)
sum( 10, 20 )
print ("函數(shù)外是全局變量 : ", total)

那么當(dāng)內(nèi)部的局部變量想要暴露出來給外部使用時(shí)如何實(shí)現(xiàn)呢？Python提供了2個(gè)關(guān)鍵字，gobal 和 nonlocal 。

global 將變量作用域變?yōu)楹瘮?shù)外層全局作用域。

num = 1
def fun1():
    global num  # 需要使用 global 關(guān)鍵字聲明
    print(num) 
    num = 123
    print(num)
fun1()

nonlocal 將變量作用域變?yōu)楹瘮?shù)外部非全局變量，及閉包（Enclosing）作用域。

def outer():
    num = 10
    def inner():
        nonlocal num   # nonlocal關(guān)鍵字聲明
        num = 100
        print(num)
    inner()
    print(num)
outer()

內(nèi)建函數(shù)，是Python中已經(jīng)定義好的函數(shù)可以在編寫代碼時(shí)直接使用。我們已經(jīng)使用過內(nèi)建函數(shù)，如len、range 等。更多的內(nèi)建函數(shù)，可參閱官方文檔中函數(shù)說明。

匿名函數(shù)，就是不使用def來定義的函數(shù)。Python中使用關(guān)鍵字lambda 來實(shí)現(xiàn)匿名函數(shù)。

# 語法
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:表達(dá)式

語法說明：

arg為參數(shù)，可以任意多個(gè)，使用逗號(hào)分隔

表達(dá)式 為函數(shù)體，使用冒號(hào)開頭

表達(dá)式 的返回值即為函數(shù)的返回值

實(shí)例：

# 內(nèi)名函數(shù)
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
 
# 調(diào)用sum函數(shù)
print ("相加后的值為 : ", sum( 10, 20 ))
print ("相加后的值為 : ", sum( 20, 20 ))

函數(shù)注解，為函數(shù)和參數(shù)增加了一些說明特性。python3.0 新增的特性，見PEP3107。可通過函數(shù)的__annotations__ 熟悉查看。

def f(ham: 42, eggs: int = "spam") -> "Nothing to see here":
    print("Annotations:", f.__annotations__)
    print("Arguments:", ham, eggs)

f("wonderful")
"""
Annotations: {"eggs": , "return": "Nothing to see here", "ham": 42}
Arguments: wonderful spam
"""

def foo(a: "x", b: 5 + 6, c: list) -> max(2, 9):
    pass 

語法說明：

參數(shù)的說明在參數(shù)后邊，使用冒號(hào)和參數(shù)隔離，注釋為一個(gè)表達(dá)式。

函數(shù)的注解在函數(shù)參數(shù)括號(hào)后，使用"->" 符號(hào)開頭，也是一個(gè)表達(dá)式。

在Python的編程時(shí)，注解使用的比較少，以方便人們更多的使用docstring來說明參數(shù)及返回值，另一方面Python函數(shù)參數(shù)可進(jìn)一步通過編碼規(guī)范一眼就能看出什么類型。這種注釋語法，反而顯得啰嗦冗余。

本章我們學(xué)習(xí)了函數(shù)及其使用，知識(shí)重點(diǎn)總結(jié)如下：

Python提供了許多內(nèi)建函數(shù)共我們使用，內(nèi)建函數(shù)可直接使用無需定義。

參數(shù)組合在使用的時(shí)候是有順序的，依次是無默認(rèn)值順序參數(shù)、有默認(rèn)值順序參數(shù)、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)。

args 表示可變參數(shù)，*kwargs 表示關(guān)鍵字參數(shù)。

當(dāng)參數(shù)為不可變參數(shù)時(shí)，函數(shù)不會(huì)影響外部實(shí)參值，當(dāng)參數(shù)為不可變參數(shù)時(shí)，函數(shù)則會(huì)影響外部實(shí)參值。

函數(shù)本身可作為參數(shù)傳遞。

Python 中使用lambda 來實(shí)現(xiàn)匿名函數(shù)。

1、求n的階乘

def factorial(num):
    """
    求階乘
    :param num: 非負(fù)整數(shù)
    :return: num的階乘
    """
    result = 1
    for n in range(1, num + 1):
        result *= n
    return result

n = int(input("n = "))
factorial(n)

2、實(shí)現(xiàn)判斷一個(gè)數(shù)是不是素?cái)?shù)的函數(shù)。

# 素?cái)?shù)，在大于1的自然數(shù)中，除了1和它本身以外不再有其他因數(shù)
def is_prime(num):
    for factor in range(2, num):
        if num % factor == 0:
            return False
    return True if num != 1 else False

廖雪峰-python3教程

python官方文檔