文章目录

第11章函数设计
- 11.1 Python函数基本概念
- - 11.1.1 函数的定义
  - 11.1.2 没有输入参数没有返回值的函数
- 11.2 函数的参数设计
- - 11.2.1 传递一个参数
  - 11.2.2 多个参数传递
  - 11.2.3 参数默认值的处理
- 11.3 函数返回值
- - 11.3.1 返回None
  - 11.3.2 简单返回数值数据
  - 11.3.3 返回多种数据
  - 11.3.4 简单返回字符串数据
- 11.4 调用函数时参数为列表
- 11.5 传递任意数量的参数
- - 11.5.1 传递并处理任意数量的参数
  - 11.5.2 设计含有一般参数与任意数量参数的函数
- 11.6 局部变量与全局变量
- - 11.6.1 全局变量的使用范围
  - 11.6.2 局部变量与全局变量同名
  - 11.6.3 程序设计的注意事项
- 11.7 匿名函数lambda

第11章函数设计

11.1 Python函数基本概念

11.1.1 函数的定义

函数的语法格式如下：

def 函数名称(参数值1[,参数值2,...]):
""" 函数注释（docstring）"""
    程序代码段
    return [返回值1,返回值2, ...]        # 中括号可有可无

函数名称。名称必须是唯一的，程序将来可以呼叫引用。
参数值。参数值可有可无，视函数设计需要而定，可接收呼叫函数传来的变量，各参数之间用逗号“,”隔开。
函数注释。函数注释可有可无，为加强程序可读性，通常会加上注释以说明函数的功能，有多行注释时用3个双引号（或单引号）括起来。
return [返回值1,返回值2,…]。不论是return还是右边的返回值都是可有可无的。如果有多个返回数据，需要用逗号“,”隔开。

11.1.2 没有输入参数没有返回值的函数

程序实例：

# 定义一个函数
def greeting():
    """第一个Python函数设计"""
    print("Hello world")
# 主程序
greeting()

执行结果：

Hello world

11.2 函数的参数设计

11.2.1 传递一个参数

程序实例：

# 定义函数
def greeting(name):
    """传递1个参数的函数设计"""
    print("Hello,", name)
greeting('James')

执行结果：

Hello, James

11.2.2 多个参数传递

设计的函数需要传递多个参数时，调用此函数时需要注意传递参数的位置是否正确。常见的传递参数为数值或字符串数据，有时也会需要传递列表、元组或字典。

程序实例：

def subtract(m, n):
    """减法设计"""
    result = m - n
    print(result)
print("本程序将执行a-b的运算")
a = int(input("a = "))
b = int(input("b = "))
print("a - b = ", end="") # 输出a-b字符串，接下来的输出不换行
subtract(a, b)

执行结果：
在这里插入图片描述

11.2.3 参数默认值的处理

在设计函数时，可以给参数一个默认值，若调用该函数时没有设置参数值，则会采用默认值。需要注意的是：函数设计时，含有默认值的参数必须放在参数列表的最右边，否则会出错。

程序实例：

# 定义函数
def greeting(name = 'python'):
    """传递1个参数的函数设计"""
    print("Hello,", name)
greeting('James')
greeting()

执行结果：

Hello, James
Hello, python

11.3 函数返回值

11.3.1 返回None

当设计函数时没有“return [返回值]”部分时，Python在直译时会自动返回处理成“return None”，相当于返回None。None在Python中独立成为一个数据类型：NoneType。

程序实例：

# 定义函数
def greeting(name = 'python'):
    """传递1个参数的函数设计"""
    print("Hello,", name)
ret_value = greeting()
print("greeting()返回值为：", ret_value, "，数据类型为：", type(ret_value))

执行结果：

Hello, python
greeting()返回值为： None ，数据类型为： <class 'NoneType'>

当函数设计时有return，但没有返回值时，Python也将自动处理成return None。

程序实例：

# 定义函数
def greeting(name = 'python'):
    """传递1个参数的函数设计"""
    print("Hello,", name)
    return 
ret_value = greeting()
print("greeting()返回值为：", ret_value, "，数据类型为：", type(ret_value))

执行结果：

Hello, python
greeting()返回值为： None ，数据类型为： <class 'NoneType'>

11.3.2 简单返回数值数据

参数具有返回值功能，可以大大增加程序的可读性。

程序实例：

def subtract(x1, x2):
    """减法设计"""
    result = x1 - x2
    return result   # 返回减法结果
print("本程序将执行a - b的运算")
a = int(input("a = "))
b = int(input("b = "))
print("a - b = ", subtract(a, b)) # 输出a-b字符串和结果

执行结果：
在这里插入图片描述

11.3.3 返回多种数据

使用return返回函数数据时，允许返回多种数据，各种数据之间以逗号”,“隔开。

程序实例：

def multifunction(x1, x2):
    """加减乘除四则运算"""
    result_add = x1 + x2
    result_sub = x1 - x2
    result_mul = x1 * x2
    result_div = x1 / x2
    # 返回加、减、乘、除的结果
    return (result_add, result_sub, result_mul, result_div)
x1 = x2 = 10
add, sub, mul, div = multifunction(x1, x2)
print("加法结果：", add)
print("减法结果：", sub)
print("乘法结果：", mul)
print("除法结果：", div)

执行结果：

加法结果： 20
减法结果： 0
乘法结果： 100
除法结果： 1.0

11.3.4 简单返回字符串数据

程序实例：

def findByKey(k, dic = set()):
    boolean = k in dic
    if boolean == True:
        result = '是该集合的成员'
    else:
        result = '不是该集合的成员'
    return result
res1 = findByKey(1, { 1, 3, 5, 7, 9})
res2 = findByKey('apple', { 'orange', 'pear'})
print(res1)
print(res2)

执行结果：

是该集合的成员
不是该集合的成员

11.4 调用函数时参数为列表

在调用函数时，可以将列表（可以是由数值、字符串或字典组成）作为参数传递给函数，然后函数可以遍历列表内容，执行更进一步操作。

程序实例：

def mail_msg(recipients):
    str1 = '尊敬的用户：'
    str2 = '恭喜您被天上掉下来的馅饼砸中！快来看看吧！'
    str3 = '404'
    for recipient in recipients:
        msg = str1 + recipient + '\n' + str2 + '\n' + str3
        print(msg, '\n')
members = ['声微饭否', '奇怪的打野', 'bug搬运工']
mail_msg(members)

执行结果：

尊敬的用户：声微饭否
恭喜您被天上掉下来的馅饼砸中！快来看看吧！
404
尊敬的用户：奇怪的打野
恭喜您被天上掉下来的馅饼砸中！快来看看吧！
404
尊敬的用户：bug搬运工
恭喜您被天上掉下来的馅饼砸中！快来看看吧！
404

11.5 传递任意数量的参数

11.5.1 传递并处理任意数量的参数

在设计函数时，可能会遇到多个参数传递到该函数的情况。

程序实例：

# “*”表示可以有1个或多个参数传递到此函数中
def make_icecream(*toppings):
    print("这个冰淇淋所加配料如下：")
    for topping in toppings:
        print("--- ", topping)
make_icecream('草莓酱')
make_icecream('草莓酱', '奶油', '巧克力')

执行结果：

这个冰淇淋所加配料如下：
---  草莓酱
这个冰淇淋所加配料如下：
---  草莓酱
---  奶油
---  巧克力

11.5.2 设计含有一般参数与任意数量参数的函数

程序设计时，会遇上需要传递一般参数与任意数量参数的情况，这时任意数量的参数必须放在最右边。

程序实例：

# “*”表示可以有1个或多个参数传递到此函数中
def make_icecream(icecream_type, *toppings):
    print(icecream_type,"冰淇淋所加配料如下：")
    for topping in toppings:
        print("--- ", topping)
make_icecream('香草', '草莓酱')
make_icecream('芒果', '草莓酱', '奶油', '巧克力')

执行结果：

香草 冰淇淋所加配料如下：
---  草莓酱
芒果 冰淇淋所加配料如下：
---  草莓酱
---  奶油
---  巧克力

11.6 局部变量与全局变量

如果某个变量只能在函数内使用，影响范围限定在这个函数内，那么这个变量就称为局部变量（local variable）。如果某个变量的影响范围是整个程序，则这个变量称为全局变量（global variable）。

Python程序在调用函数时，会创建一个内存工作区间，在这个内存工作空间可以处理属于这个函数的变量。当函数工作结束，返回原先呼叫程序时，这个内存工作区间就被收回，原先存在的变量也将被销毁，因此局部变量的影响范围只限定在所属的函数内。

对于全局变量而言，一般是在主程序内创建。程序在执行时，不但主程序可以引用，所有属于这个程序的函数也可以引用，因此它的影响范围是整个程序。

11.6.1 全局变量的使用范围

一般在主程序内创建的变量称为全局变量，这个变量可以被主程序以及程序内的所有函数引用。

程序实例：

def printmsg():
    print("函数打印：",msg)
msg = 'Hello world'     # 设置全局变量
print("主程序打印：", msg)
printmsg()      # 调用函数

执行结果：

主程序打印： Hello world
函数打印： Hello world

11.6.2 局部变量与全局变量同名

如果全局变量与函数内的局部变量使用相同的名称，那么，在局部变量所在的函数中使用局部变量的内容，其它区域则使用全局变量的内容。

程序实例：

def printmsg():
    msg = 'Hello, python'
    print("函数打印：",msg)
msg = 'Hello world'     # 设置全局变量
print("主程序打印：", msg)
printmsg()      # 调用函数

执行结果：

主程序打印： Hello world
函数打印： Hello, python

11.6.3 程序设计的注意事项

一般程序设计时，有关使用局部变量需要注意以下几点，否则程序会有错误产生。

局部变量内容无法在其他函数引用。
局部变量内容无法在主程序引用。
一般在函数内不能修改全局变量的值，除非在函数内使用global声明此变量。

程序实例：

def printmsg():
    global msg      # 使用global声明全局变量
    msg = "php"     # 更改全局变量
    print("更改后：", msg)
msg = "Python"
print("更改前：", msg)
printmsg()

执行结果：

更改前： Python
更改后： php

11.7 匿名函数lambda

匿名函数是指没有名称的函数，Python使用def来定义一般函数，使用lambda来定义匿名函数。匿名函数的最大特点是可以有许多参数，但只能有一个程序代码语句，可以将执行结果返回。

lambda arg1[, arg2, ..., argn]:expression # arg1是参数，可以有多个参数

程序实例：

# 单一参数的匿名函数
# 定义lambda函数
square = lambda x: x**2     # 返回平方值
print(square(5))
# 多个参数的匿名函数
add = lambda a,b: a+b       # 返回a+b的和
print(add(3, 8))

执行结果：

25
11

往期文章：

《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记2——认识变量与基本数学运算
《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记3——Python的基本数据类型
《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记4——基本输入与输出
《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记5——程序的流程控制使用if语句
《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记6——列表（list）
《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记7——循环设计
《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记8——元组（tuple）
《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记9——字典（dict）
《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记10——集合（set）

文章目录

第11章 函数设计

11.1 Python函数基本概念

11.1.1 函数的定义

11.1.2 没有输入参数没有返回值的函数

11.2 函数的参数设计

11.2.1 传递一个参数

11.2.2 多个参数传递

11.2.3 参数默认值的处理

11.3 函数返回值

11.3.1 返回None

11.3.2 简单返回数值数据

11.3.3 返回多种数据

11.3.4 简单返回字符串数据

11.4 调用函数时参数为列表

11.5 传递任意数量的参数

11.5.1 传递并处理任意数量的参数

11.5.2 设计含有一般参数与任意数量参数的函数

11.6 局部变量与全局变量

11.6.1 全局变量的使用范围

11.6.2 局部变量与全局变量同名

11.6.3 程序设计的注意事项

11.7 匿名函数lambda

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