5. 基础语法下

函数基础

函数的基本使用

• 函数的定义

格式如下：

说明：

• 函数定义代码块以def关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()
• 任何传入参数都必须放在圆括号中间
• 函数内容以冒号：开始，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
• 函数标识符名称采用下划线表示法，且不能以数字开头
• 注意：因为函数体相对比较独立，因此在函数定义的上方，应该和其他代码保留两个空行
  • 函数的调用
• 通过 函数名(参数列表) 即可完成对函数的调用
• 注意：函数调用必须放在函数定义的下方
  • 函数的文档注释
• 函数的文档注释位于函数体的最前面，即def的下方
• 使用连续的三对引号，在连续的三对三对引号之间编写对函数的说明文字
• 在函数调用位置，使用 Ctrl + 鼠标位置 可以查看函数的说明信息，也可以使用 Ctrl + 点击鼠标 跳转到函数的定义代码处

  参数和返回值传递

  变量的引用

• 在Python中，变量和数据分开存储，数据保存在内存中的一个位置，变量中保存着数据在内存中的地址，变量中记录数据的地址就叫做引用
• 在Python中，变量引用自对象，对象有不同类型的区分，而变量是没有类型的，变量可以指向任何类型的对象
• 使用id()可以查看变量的引用数据所在的内存地址，即变量中存储的地址值
• 注意：如果变量已经被定义，当给一个变量赋新值的时候，本质上是修改了变量的引用，即变量不再对之前的数据引用，变量改为对新赋值的数据引用

• 在Python中，变量的名字类似于便签纸贴在数据上

  可变和不可变对象

• 不可变对象：内存中的数据不会被修改，即不会在被调用函数内修改调用函数内的变量值

  • 数值类型：int、float、bool、complex
  • 字符串：str
  • 元组：tuple
  • 举例：变量赋值 a = 5 后再赋值 a = 10，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

• 可变对象：内存中的数据会被修改，通过接口改变的是数据所在的位置，变量的地址没变

  • 列表：list
  • 字典：dict
  • 集合：set
  • 举例：变量赋值 list = [1, 2, 3, 4]后再赋值 list[2] = 5，此时list的第三个元素的值被修改，而list变量的引用没有改变；但是对 list 变量重新赋值为 list = [4, 3, 2, 1]，则list变量的引用改变了，原数据[1, 2, 3, 4]的地址和内容都没有改变
  • 因此，无论传递的参数是可变对象还是不可变对象，在函数内部对参数使用赋值语句，只会修改局部变量的引用，不会影响到外部变量的引用。但是，如果传递的参数是可变对象，在函数内部使用方法修改了数据的内容，则会影响到外部的数据
  • 注意：在函数内部对可变对象使用 += 运算符不会修改变量的引用，即会影响到外部的数据

    函数的参数传递

• 在Python中，函数的参数传递以及返回值都是靠引用传递的

• 对于不可变对象，类似于C++中的值传递，在函数体内修改参数的值，函数体外的值不会受到影响
• 对于可变对象，类似于C++中的引用传递，在函数体内修改参数的值，函数体外的值也会随之改变
  • 注意：在函数内对指向可变对象的变量重新赋值是不会改变可变对象的值，这没有修改可变对象

• 因此，严格意义上不能说Python的参数传递是值传递还是引用传递，而是应该分传不可变对象和传可变对象两种情况讨论

  函数参数的说明

• 必需参数：必需参数须以正确的顺序传入参数，调用时的参数数量和顺序必需和定义函数时一致

• 关键字参数：关键字参数允许函数调用时参数的顺序与定义函数时不一致，因为Python解释器能够用参数名来匹配参数值，但是参数数量仍需一致

举例：

• 缺省参数
  • 定义函数时，可以给某个参数指定一个默认值，具有默认值的参数就叫做缺省参数
  • 调用函数时，如果没有传入缺省参数的值，则在函数内部使用定义函数时指定的参数默认值
  • 注意事项
    • 定义函数时必须保证带有默认值的缺省参数在参数列表末尾
    • 如果调用函数时有多个缺省参数，需要指定参数名，这样解释器才能够知道参数的对应关系。如果都不指定也是可以的，指定一个以后，后面的就必须指定
    • 定义函数时，缺省参数需要使用最常见的值作为默认值
    • 如果一个参数的值不能确定，则不应该设置默认值

举例：

• 不定长参数（多值参数）
  • 基本语法

• 说明：加了星号*的不定长参数会以元组的形式导入，存放所有未命名的变量参数。如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组

举例

• 另外一种就是参数带两个星号**，此时实际参数会以字典的形式导入
  • 注意：和普通参数不一样的是，在函数内对传入的字典以调用方法的形式进行修改，函数外不会生效

举例

• 两者可以一起使用，运用场景是：将一个元组变量直接传递给 args，将一个字典变量直接传递给 kwargs，此时需要使用拆包
  • 拆包的方式是，在元组变量前增加一个 ，在字典变量前增加两个
  • 传递给一个函数的元组和字典也可以继续传递给别的函数，仍然是使用拆包
  • 说明：一般在给多值参数命名时，习惯使用 args 存放元组参数，**kwargs 存放字典参数 ```python def demo1(args, **kwargs): print(args) print(kwargs)

def demo(num1, num2, args, **kwargs): print(num1) print(num2) demo1(args[1:], **kwargs)

if name == ‘main‘: tuple1 = (1, 2, 3, 4, 5) dict1 = {‘name’: ‘小明’, ‘age’: 18, ‘gender’: True} demo(123, ‘abc’, tuple1, *dict1)

“”” 输出： 123 abc (2, 3, 4, 5) {‘name’: ‘小明’, ‘age’: 18, ‘gender’: True} “””

<a name="sPEfA"></a>
### 使用模块中的函数
<a name="ZwaoI"></a>
#### 基本说明
- 模块就好比是工具包，要想使用这个工具包中的工具，就需要import 这个模块
- 每一个以扩展名py结尾的Python源代码文件都是一个模块
- 导入模块后，在模块外可以直接使用模块中定义的全局变量、函数，以模块名.变量 / 模块名.函数的方式
- 注意：以数字开头的模块是无法在Pycharm中导入的
<a name="dSDjU"></a>
#### 关于if __name__ == '__main__':
- 每个python模块（文件）都包含内置的变量__name__，当该模块被直接执行的时候，它的__name__等于'__main__'；而当该模块被import到其他模块中，则它的__name__等于该模块的文件名（不包含后缀.py）
- 因此，当该模块被直接执行的时候，if __name__ == '__main__': 语句中的代码将被执行；而当该模块被import到其他模块中，if __name__ == '__main__': 语句中的代码不会被执行
- 因此，在被导入模块中，将测试代码写在 if __name__ == '__main__': 语句的内部，防止在导入模块中被执行
<a name="kO9Mr"></a>
### 全局变量和局部变量
<a name="g0wNf"></a>
#### 局部变量
- 局部变量是在函数内部定义的变量，只能在函数内部使用
- 函数执行结束后，函数内部的局部变量会被系统回收
- 不同的函数，可以定义相同名字的局部变量，彼此之间不会产生影响
<a name="Vftk8"></a>
#### 全局变量
- 全局变量是在函数外部定义的变量，所有函数内部都可以使用这个变量
- 在函数内部修改全局变量的值和参数传递的规律是一样的，对于不可变对象是修改不了的，对于可变对象可以通过调用接口进行修改
- 为了保证所有的函数都能够正确使用到全局变量，应该将全局变量定义在所有函数的上方
- 函数执行时，需要处理变量时会：
   1. 首先在函数内部查找是否存在指定名称的局部变量，如果有，直接使用
   1. 如果没有，在函数外部查找是否存在指定名称的全局变量，如果有，直接使用
   1. 如果还没有，程序报错
- 为了避免局部变量和全局变量造成混淆，在定义全局变量时，可以考虑在全局变量名前增加 g_ 或者 gl_ 的前缀
<a name="rN7yS"></a>
#### global的使用
- 如果在函数内部需要修改全局变量，可以使用global进行声明，此时在函数内部对任何全局变量进行的一切修改，在函数外部都将生效
```python
num = 10
list = [1, 2, 3]
def demo():
    global  num
    global  list
    num = 5
    list = [2, 3, 4]
demo()
print(num)
print(list)
"""
输出：
5
[2, 3, 4]
"""