10分钟学会 Python 函数基础知识

 一、函数基础

简单地说，一个函数就是一组Python语句的组合，它们可以在程序中运行一次或多次运行。Python中的函数在其他语言中也叫做过程或子例程，那么这些被包装起来的语句通过一个函数名称来调用。

有了函数，我们可以在很大程度上减少复制及粘贴代码的次数了(相信很多人在刚开始时都有这样的体验)。我们可以把相同的代码可以提炼出来做成一个函数，在需要的地方只需要调用即可。那么，这样就提高了代码的复用率了，整体代码看起来比较简练，没有那么臃肿了。

函数在Python中是最基本的程序结构，用来最大化地让我们的代码进行复用;与此同时，函数可以把一个错综复杂的系统分割为可管理的多个部分，简化编程、代码复用。

接下来我们看看什么是函数，及函数该如何定义。有两种方式可以进行函数的定义，分别是def及lambda关键字。

1. 函数定义

先总结一下为什么要使用函数?

代码复用最大化及最小化冗余代码;过程分解(拆解)。把一个复杂的任务拆解为多个小任务。

函数定义的语法为：

def func_name(arg1, arg2, arg3, ..., argN):  
statement  
return value 

根据上面定义，可以简单地描述为：Python中的函数是具有0个或多个参数，具有若干行语句并且具有返回值(返回值可有可无)的一个语句块(注意缩进)。

那么我们就定义一个比较简单的函数，该函数没有参数，进入ipython交互式环境：

In[1]: def hello(): 
...: print('Leave me alone, the world')  
...: 

调用(执行)该函数：

In[2]: hello() 
Leave me alone, the world 

我们发现hello()函数并没有return语句，在Python中，如果没有显式的执行return语句，那么函数的返回值默认为None。

我们说过，定义函数有两种形式，另外一种形式是使用lambda来定义。使用lambda定义的函数是匿名函数，这个我们在后面的内容进行讲解，这里暂且不表。

二、函数参数

定义函数的时候，我们把参数的名字和位置确定下来，函数的接口定义就完成了。对于函数的调用者来说，只需要知道如何传递正确的参数，以及函数将返回什么样的值就够了，函数内部的复杂的逻辑被封装起来，调用者无需了解。

Python的函数定义非常简单，但灵活度却非常大。除了正常定义的必选参数外，还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数，使得函数定义出来的接口，不但能处理复杂的参数，还可以简化调用者的代码。

1. 默认参数

默认参数使得API简洁，但不失灵活性。当一个参数有默认值时，调用时如果不传递此参数时，会使用默认值。

def inc(init, step=1): 
return init + step 
# 调用一下这个函数 
>>> inc(3) 
4 
>>> inc(3, 2) 
5 

默认参数有一个坑，就是非默认参数要放到默认参数的前面(不然Python的解释器会报语法错误)。允许有多个默认参数，但默认参数需要放在参数列表的最后面。

def append(x, lst=[]): 
return lst.append(x) 

此函数有问题。(函数中的形参是全局变量?lst在append函数中叫lst，但在全局作用域中，我们不知道lst具体叫什么名字。)

修改之后的函数为：

def append(x, lst=None): 
if lst is None: 
lst = [] 
lst.append(x) 
return lst 

通常来说，当默认参数是可变的时候，需要特别注意作用域的问题，我们需要上述的技巧(不可变的数据类型是值传递，可变的数据类型是引用传递。)。目前可变的对象为list，dict，set，bytearray。

默认参数很有用，但使用不当，也会掉坑里。默认参数有个最大的坑，演示如下：

# 先定义一个函数，传入一个list，添加一个END再返回

def add_end(L=[]): 
L.append('END') 
return L 

当我们正常调用时，结果似乎不错：

>>> add_end([1, 2, 3]) 
[1, 2, 3, 'END'] 
>>> add_end(['x', 'y', 'z']) 
['x', 'y', 'z', 'END'] 

当我们使用默认参数调用时，一开始结果也是对的：

>>> add_end() 
['END'] 

但是，再次调用add_end()时，结果就不对了：

>>> add_end() 
['END', 'END'] 
>>> add_end() 
['END', 'END', 'END'] 

原因解释如下：

Python函数在定义的时候，默认参数L的值就被计算出来了，即[]，因为默认参数L也是一个变量，它指向对象[]，每次调用该函数，如果改变了L的内容，则下次调用时，默认参数的内容就变了，不再是函数定义时的[]了。

所以，定义默认参数要牢记一点：默认参数必须指向不变对象!

（编辑：晋中站长网）

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