定义一个函数

你可以定义一个由自己想要功能的函数，以下是简单的规则：

  • 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号 ()。
  • 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数。
  • 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
  • 函数内容以冒号起始，并且缩进。
  • return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

语法

Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：

  1. def 函数名（参数列表）:
  2.     函数体

默认情况下，参数值和参数名称是按函数声明中定义的顺序匹配起来的。

实例

让我们使用函数来输出”Hello World！”：

  1. >>>def hello() :
  2.    print("Hello World!")
  5. >>> hello()
  6. Hello World!
  7. >>>

更复杂点的应用，函数中带上参数变量:

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. # 计算面积函数
  4. def area(width, height):
  5.     return width * height
  7. def print_welcome(name):
  8.     print("Welcome", name)
  10. print_welcome("Runoob")
  11. w = 4
  12. h = 5
  13. print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))

以上实例输出结果：
Welcome Runoob
width = 4 height = 5 area = 20

函数调用

定义一个函数：给了函数一个名称，指定了函数里包含的参数，和代码块结构。
这个函数的基本结构完成以后，你可以通过另一个函数调用执行，也可以直接从 Python 命令提示符执行。
如下实例调用了 printme() 函数：

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. # 定义函数
  4. def printme( str ):
  5.    # 打印任何传入的字符串
  6.    print (str)
  7.    return
  9. # 调用函数
  10. printme("我要调用用户自定义函数!")
  11. printme("再次调用同一函数")

以上实例输出结果：
我要调用用户自定义函数!
再次调用同一函数

参数传递

在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：

  1. a=[1,2,3]
  2. a="Runoob"

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，
“Runoob” 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，她仅仅是一个对象的引用（一个指针），可以是指向 List 类型对象，也可以是指向 String 类型对象。

可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的对象，而 list,dict 等则是可以修改的对象。

  • 不可变类型：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，而 5 被丢弃，不是改变a的值，相当于新生成了a。
  • 可变类型：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。

python 函数的参数传递：

  • 不可变类型：类似 c++ 的值传递，如 整数、字符串、元组。如fun（a），传递的只是a的值，没有影响a对象本身。比如在 fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响 a 本身。
  • 可变类型：类似 c++ 的引用传递，如 列表，字典。如 fun（la），则是将 la 真正的传过去，修改后fun外部的la也会受影响

python 中一切都是对象，严格意义我们不能说值传递还是引用传递，我们应该说传不可变对象和传可变对象。

python 传不可变对象实例

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. def ChangeInt( a ):
  4.     a = 10
  6. b = 2
  7. ChangeInt(b)
  8. print( b ) 
  9. # 结果是 2

实例中有 int 对象 2，指向它的变量是 b，在传递给 ChangeInt 函数时，按传值的方式复制了变量 b，a 和 b 都指向了同一个 Int 对象，在 a=10 时，则新生成一个 int 值对象 10，并让 a 指向它。

传可变对象实例

可变对象在函数里修改了参数，那么在调用这个函数的函数里，原始的参数也被改变了。例如：

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. # 可写函数说明
  4. def changeme( mylist ):
  5.    "修改传入的列表"
  6.    mylist.append([1,2,3,4])
  7.    print ("函数内取值: ", mylist)
  8.    return
  10. # 调用changeme函数
  11. mylist = [10,20,30]
  12. changeme( mylist )
  13. print ("函数外取值: ", mylist)

传入函数的和在末尾添加新内容的对象用的是同一个引用。故输出结果如下：
函数内取值: [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
函数外取值: [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

参数

以下是调用函数时可使用的正式参数类型：

  • 必需参数
  • 关键字参数
  • 默认参数
  • 不定长参数

    必需参数

    必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。
    调用 printme() 函数，你必须传入一个参数，不然会出现语法错误：

    实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. #可写函数说明
  4. def printme( str ):
  5.    "打印任何传入的字符串"
  6.    print (str)
  7.    return
  9. # 调用 printme 函数，不加参数会报错
  10. printme()

以上实例输出结果：

  1. Traceback (most recent call last):
  2.   File "test.py", line 10, in <module>
  3.     printme()
  4. TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'

关键字参数

关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。
使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。
以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名：

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. #可写函数说明
  4. def printme( str ):
  5.    "打印任何传入的字符串"
  6.    print (str)
  7.    return
  9. #调用printme函数
  10. printme( str = "菜鸟教程")

以上实例输出结果：
菜鸟教程
以下实例中演示了函数参数的使用不需要使用指定顺序：

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. #可写函数说明
  4. def printinfo( name, age ):
  5.    "打印任何传入的字符串"
  6.    print ("名字: ", name)
  7.    print ("年龄: ", age)
  8.    return
  10. #调用printinfo函数
  11. printinfo( age=50, name="runoob" )

以上实例输出结果：
名字: runoob
年龄: 50

默认参数

调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数。以下实例中如果没有传入 age 参数，则使用默认值：

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. #可写函数说明
  4. def printinfo( name, age = 35 ):
  5.    "打印任何传入的字符串"
  6.    print ("名字: ", name)
  7.    print ("年龄: ", age)
  8.    return
  10. #调用printinfo函数
  11. printinfo( age=50, name="runoob" )
  12. print ("------------------------")
  13. printinfo( name="runoob" )

以上实例输出结果：
名字: runoob
年龄: 50
————————————
名字: runoob
年龄: 35

不定长参数

你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述 2 种参数不同，声明时不会命名。基本语法如下：

  1. def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
  2.    "函数_文档字符串"
  3.    function_suite
  4.    return [expression]

加了星号 * 的参数会以元组(tuple)的形式导入，存放所有未命名的变量参数。

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. # 可写函数说明
  4. def printinfo( arg1, *vartuple ):
  5.    "打印任何传入的参数"
  6.    print ("输出: ")
  7.    print (arg1)
  8.    print (vartuple)
  10. # 调用printinfo 函数
  11. printinfo( 70, 60, 50 )

以上实例输出结果：
输出:
70
(60, 50)
如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。我们也可以不向函数传递未命名的变量。如下实例：

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. # 可写函数说明
  4. def printinfo( arg1, *vartuple ):
  5.    "打印任何传入的参数"
  6.    print ("输出: ")
  7.    print (arg1)
  8.    for var in vartuple:
  9.       print (var)
  10.    return
  12. # 调用printinfo 函数
  13. printinfo( 10 )
  14. printinfo( 70, 60, 50 )

以上实例输出结果：
输出:
10
输出:
70
60
50
还有一种就是参数带两个星号 **基本语法如下：

  1. def functionname([formal_args,] **var_args_dict ):
  2.    "函数_文档字符串"
  3.    function_suite
  4.    return [expression]

加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. # 可写函数说明
  4. def printinfo( arg1, **vardict ):
  5.    "打印任何传入的参数"
  6.    print ("输出: ")
  7.    print (arg1)
  8.    print (vardict)
  10. # 调用printinfo 函数
  11. printinfo(1, a=2,b=3)

以上实例输出结果：
输出:
1
{‘a’: 2, ‘b’: 3}
声明函数时，参数中星号 * 可以单独出现，例如:

  1. def f(a,b,*,c):
  2.     return a+b+c

如果单独出现星号 * 后的参数必须用关键字传入。

  1. >>> def f(a,b,*,c):
  2. ...     return a+b+c
  3. ... 
  4. >>> f(1,2,3)   # 报错
  5. Traceback (most recent call last):
  6.   File "<stdin>", line 1, in <module>
  7. TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given
  8. >>> f(1,2,c=3) # 正常
  9. 6
  10. >>>

匿名函数

python 使用 lambda 来创建匿名函数。
所谓匿名，意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。

  • lambda 只是一个表达式，函数体比 def 简单很多。
  • lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。
  • lambda 函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
  • 虽然lambda函数看起来只能写一行，却不等同于C或C++的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。

    语法

    lambda 函数的语法只包含一个语句，如下：
    1. lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
    如下实例：

    实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. # 可写函数说明
  4. sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
  6. # 调用sum函数
  7. print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ))
  8. print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 ))

以上实例输出结果：
相加后的值为 : 30
相加后的值为 : 40

return语句

return [表达式] 语句用于退出函数，选择性地向调用方返回一个表达式。不带参数值的return语句返回None。之前的例子都没有示范如何返回数值，以下实例演示了 return 语句的用法：

实例(Python 3.0+)

  1. #!/usr/bin/python3
  3. # 可写函数说明
  4. def sum( arg1, arg2 ):
  5.    # 返回2个参数的和."
  6.    total = arg1 + arg2
  7.    print ("函数内 : ", total)
  8.    return total
  10. # 调用sum函数
  11. total = sum( 10, 20 )
  12. print ("函数外 : ", total)

以上实例输出结果：
函数内 : 30
函数外 : 30

强制位置参数

Python3.8 新增了一个函数形参语法 / 用来指明函数形参必须使用指定位置参数，不能使用关键字参数的形式。
在以下的例子中，形参 a 和 b 必须使用指定位置参数，c 或 d 可以是位置形参或关键字形参，而 e 或 f 要求为关键字形参:

  1. def f(a, b, /, c, d, *, e, f):
  2.     print(a, b, c, d, e, f)

以下使用方法是正确的:
f(10, 20, 30, d=40, e=50, f=60)
以下使用方法会发生错误:

  1. f(10, b=20, c=30, d=40, e=50, f=60)   # b 不能使用关键字参数的形式
  2. f(10, 20, 30, 40, 50, f=60)           # e 必须使用关键字参数的形式