轻量级Python IDE使用(三)——函数

发布时间:2023年12月24日

1、函数

1.1、函数的概述

在程序设计中,函数的使用可以提升代码的复用率和可维护性。

系统内建函数pow()进行幂运算:

a = pow(2,4)

自定义函数func()

def func(a,b):
    return a ** b
a=func(2,4)
print(a)

自定义函数func(),功能是输出a的b次幂

1.2、函数的定义

python语言中,函数通常是由函数名、参数列表以及一系列语句组成的函数体构成的。函数定义一般如下

def 函数名(参数列表)
    函数体

例:

def foo():
    print("I am")
    print("foo")

以上第一的foo()函数虽然不含任何参数,但是函数名后的一对括号是不能省略的。在实际应用中,稍复杂的函数通常会包含一个或多个参数。

def area(width,height):
    return width * height
#调用area
w = 7
h = 9
print("width=",w,"height=",h,"area=",area(w,h))

以下定义了无任何操作的空函数none()

def none():
    pass

在Python中,pass语句通常可以用来作为占位符,表示什么操作也不执行。比如在项目起始阶段,如果还没想好函数具体实现时,可以先放置一个pass语句让代码先成功运行起来。待项目框架搭建完毕后,在进行相应的具体实现。

通常情况下,在Python语言中定义一个具有特定功能的函数需要符和以下规则:

  • 函数代码块以def关键字开头,后接函数标识符名称和形参列表;
  • 任何传入的参数和自变量必须放在圆括号内;
  • 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串;
  • 函数内容以冒号起始,并且严格统一缩进;
  • 函数都有返回值,默认返回None

1.3、形参和实参

在编程语言中,函数定义的时形参,调用的是实参。
形参(parameter),全称"形式参数",不是实际存在的变量。又称虚拟变量。用来接收调用该函数时传入的参数。

实参(argument),全称"实际参数",是调用时传递给函数的参数。实参可以是常量、变量、表达式、函数等。

def area(width,height):
    return width * height
#调用area
w = 7
h = 9
print("width=",w,"height=",h,"area=",area(w,h))
其中w=7,h=9中的w,h是实参,area(w,h))中的w,h是形参

可见实参传入函数形参位置,调用完后不会影响实参的值

a = 1
b = 2

def func(x,y):
    x+=1
    y+=2
    print(x)#2
    print(y)#4
func(a,b)
print(a)#1
print(b)#2

func(a,b)等效于func(1,2)、func(x=1,y=2)、func(y=2,x=1)

1.4、函数的返回值

在Python中,当函数运行到return语句时即执行完毕,同时将结果返回。因此,可以在函数内部同通过条件判断和循环设置实现较复杂的逻辑,并返回预期的结果。如果没有return语句,函数体内所有语句执行完毕后默认返回None。

def add(x,y):
    print('x+y=',x+y)
    return x+y
result = add(y=1,x=2)
print(result)

函数也可以有多个返回值

def add(x,y):
    print('x+y=',x+y)
    print('x*y=',x*y)
    return x+y,x*y
a,b = add(y=1,x=2)
print(a,b)

注意返回值和接收变量的关系是一一对应的

2、函数分类

2.1 内置函数

Python语言中自带的函数叫做内建函数,这些内建函数对大部分常用操作进行有效封装,可以直接调用,为开发提供了极大便利。由于内建函数是Python语言内置的函数,因此不需要导入任何函数库即可直接调用。常用的内建函数如下:

  1. abs(x):返回x的绝对值。

  2. all(iterable):如果iterable的所有元素都为True,则返回True;否则返回False。

  3. any(iterable):如果iterable的任意一个元素为True,则返回True;否则返回False。

  4. ascii(obj):返回一个可打印的对象的字符串表示。

  5. bin(x):将整数x转换为二进制字符串。

  6. bool(x):将x转换为布尔值。如果x为False、0、空列表、空字典和空字符串,则转换为False;否则转换为True。

  7. bytearray(iterable):返回一个由可迭代对象iterable中的元素组成的字节数组。

  8. bytes(iterable):返回一个由可迭代对象iterable中的元素组成的字节对象。

  9. callable(obj):如果obj是可调用的(例如函数、方法、类),则返回True;否则返回False。

  10. chr(i):返回Unicode值为i的字符。

  11. classmethod(func):将函数func转换为类方法。

  12. compile(source, filename, mode, flags=0, dont_inherit=False, optimize=-1):将source编译为代码对象或AST对象。可用于动态执行代码。

  13. complex(real, imag):创建一个复数,其中real为实部,imag为虚部。

  14. delattr(obj, name):从对象obj中删除名为name的属性。

  15. dict():创建一个空字典。

  16. dir(obj):返回一个包含对象obj定义的所有属性和方法名称的列表。

  17. divmod(a, b):返回a除以b的商和余数的元组。

  18. enumerate(iterable, start=0):返回一个枚举对象,其中包含iterable中的每个元素及其对应的索引。

  19. eval(expression, globals=None, locals=None):将字符串expression作为Python代码执行,并返回结果。

  20. exec(obj[, globals[, locals]]):将对象obj(可以是字符串或代码对象)作为Python代码执行。

  21. filter(function, iterable):返回一个由iterable中满足函数function的元素组成的迭代器。

  22. float(x):将x转换为浮点数。

  23. format(value[, format_spec]):根据format_spec的格式将value转换为字符串。

  24. frozenset(iterable):创建一个不可变的集合。

  25. getattr(obj, name[, default]):返回对象obj的名为name的属性的值。

  26. globals():返回当前全局符号表的字典。

  27. hasattr(obj, name):如果对象obj具有一个名为name的属性,则返回True;否则返回False。

  28. hash(obj):返回对象obj的哈希值。

  29. help(obj):提供对象obj的帮助信息。

  30. hex(x):将整数x转换为十六进制字符串。

  31. id(obj):返回对象obj的唯一标识符。

  32. input([prompt]):从标准输入读取一行字符串。

  33. int(x[, base]):将x转换为整数。如果base提供,则将x视为base进制的字符串,将其转换为十进制。

  34. isinstance(obj, classinfo):如果对象obj是classinfo的实例或派生类的实例,则返回True;否则返回False。

  35. issubclass(class, classinfo):如果class是classinfo的派生类,则返回True;否则返回False。

  36. iter(obj[, sentinel]):返回一个迭代器对象。

  37. len(obj):返回对象obj的长度(元素个数)。

  38. list(iterable):将可迭代对象iterable转换为列表。

  39. locals():返回当前局部符号表的字典。

  40. map(function, iterable):将函数function应用于iterable中的每个元素,并返回一个包含结果的迭代器。

  41. max(iterable[, key]):返回iterable中的最大元素。可以使用key函数指定比较规则。

  42. memoryview(obj):返回对象obj的内存视图,可以用于对对象进行原生内存操作。

  43. min(iterable[, key]):返回iterable中的最小元素。可以使用key函数指定比较规则。

  44. next(iterator[, default]):返回迭代器iterator的下一个元素。如果已经到达迭代器的末尾,则返回default。

  45. object():返回一个没有任何特别行为的新对象。

  46. oct(x):将整数x转换为八进制字符串。

  47. open(file, mode=‘r’, buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None):打开文件,返回文件对象。

  48. ord?:返回字符c的Unicode值。

  49. pow(x, y[, z]):返回x的y次方,如果提供了参数z,则计算结果的模为z。

  50. print(*objects, sep=’ ‘, end=’\n’, file=sys.stdout, flush=False):将对象打印到流文件,默认为标准输出。

  51. property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None):创建一个属性,其中fget、fset和fdel为获取、设置和删除属性值的方法。

  52. range(stop):返回一个从0到stop-1的整数序列。

  53. repr(obj):返回对象obj的字符串表示形式。

  54. reversed(seq):返回一个逆序迭代器,用于迭代序列seq的元素。

  55. round(number[, ndigits]):返回一个浮点数的四舍五入值。

  56. set(iterable):创建一个集合,其中包含iterable中的元素。

  57. setattr(obj, name, value):将对象obj的属性name设置为value。

  58. slice(stop):创建一个切片对象,用于切取从0到stop-1的元素。

  59. sorted(iterable[, key[, reverse]]):返回iterable排序的副本。

  60. staticmethod(func):将函数func转换为静态方法。

  61. str(obj):将对象obj转换为字符串。

  62. sum(iterable[, start]):返回iterable的求和结果。

  63. super([type[, object-or-type]]):返回一个链式对象,用于在多重继承中调用父类方法。

  64. tuple(iterable):将可迭代对象iterable转换为元组。

  65. type(obj):返回对象obj的类型。

  66. vars([object]):返回对象object的__dict__属性,或返回当前局部符号表的字典。

  67. zip(*iterables):将多个迭代器作为参数,将对应位置的元素组合成元组。

  68. 1__import__ (name[, globals[, locals[, fromlist[, level]]]]):使用import机制导入一个模块。

  69. openpyxl():用于操作Excel文件的库。

在Python语言中,除内建函数外的其他类型函数通常被称为第三方函数。

a = abs(-100)
b = max(-1,4,0,-2,13,4)
print(a,b)#100 13

Python语言常用的内建函数还包括数据类型转换函数。

print("int('12'):",int('12'))
print("int(12.5):",int(12.5))
print("float('12.5'):",float('12.5'))
print("str(1.25):",str(1.25))
print("str(10):",str(10))
print("bool(1):",bool(1))#True
print("bool(''):",bool(''))#False

Python语言中,还可以把函数名赋给一个变量,相当于给这个函数起了一个别名。

a = abs
print(a(-1))

2.2 自定义函数

当内建函数不能满足要求时,开发者可以根据实际需要自定义函数。函数自定义完成后,开发者可以在其他代码处通过函数名调用。

def printme(str):
    "函数功能:打印传入的字符串"
    print(str)

printme("调用自定义函数")

在Python语言中,内建函数可以直接使用,第三方函数需要使用import命令导入相应的库才能使用。对于自定义函数,其定义和调用可以在用一个文件中,也可分离成不同的文件。
定义一个func.py并写入hello函数

def hello():
    print("你好")

在一个新的xx.py文件中调用hello

from func import hello
hello()

3、函数参数

3.1 参数种类

函数参数分为可变类型和不可变类型,其调用结果是不同的。

  • 可变类型:类似c++的引用传递。如列表、字典等。如果传递的参数是可变类型,则在函数内部对传入参数的修改会影响到外部变量。
  • 不可变类型:类似c++的值传递,如整数、字符串、元组等。如果传递到达参数是不可变类型,则在函数内部对传入的参数的修改不会影响到外部变量。

不可变类型参数,例:

def change_int(a):
    a=10
b=2
change_int(b)
print(b)#结果是2

b的值不变
可变类型参数,例:

def change_int(my_list):
    my_list.append([1,2,3])
    print("函数内修改后的变量:", my_list)#[10, 20, 30, [1, 2, 3]]

my_list =[10,20,30]
change_int(my_list)
print("函数外变量的值:", my_list)#[10, 20, 30, [1, 2, 3]]

my_list的值改变

3.2 位置参数

调用函数时,Python语言必须将函数调用中的每个实参都关联到函数的相应形参。最简单的关联方式是基于实参的顺序,这种关联方式被称为位置实参。

def student_info(name,age):
    print("my name is",name ,age," years old")

student_info('jack',24)

输出

my name is jack 24  years old

3.3 默认参数

编写函数时,可给每个形参指定默认值。注意,必选参数在前,默认参数在后。
以下错误示例

def student_info(name='liuj',age):
    print("my name is",name ,age," years old")

正确操作

def student_info(name,age=24):
    print("my name is",name ,age," years old")

student_info('jack')

3.4 不定长参数

开发者可以将一个list或tuple传进来

def sum(numbers):
    i=0
    for n in numbers:
        i = i + n
    return i
print(sum([1,2,3]))#6
print(sum([1,2,3,4]))#10

也可以在函数参数前面添加一个*号把该参数定义为不定长参数

def sum(*numbers):
    i=0
    for n in numbers:
        i = i + n
    return i
print(sum())#0
print(sum(1,2,3,4))#10
num = [1,2,3]
print(sum(*num))#6

3.5 关键字参数

关键字实参是传递参数时使用“名称-值”对的方式,在实参中将名称和值关联起来。无须考虑函数调用中的实参顺序。

def func(a,b):
    return pow(a,b)
print(func(b=4,a=3))#81

3.6 命名关键字参数

如果要限制关键字参数的名字,可以使用命名关键字参数。和关键字参数**kw不同,如果没有可变参数,命名参数关键字参数就必须加一个 * 号作为特殊分隔符。如果缺少 * ,Python语言解释器将无法识别位置参数和命名关键字参数。

例如,若只接收age和city作为关键字参数,可以采用如下形式。

def person_info(name,denger,*,age,city):
    print(name,denger,age,city)

person_info('jack','M',age=18,city='guangzhou')

注意
*表示不定长参数
**表示不定长的关键字参数

3.7 参数组合

在Python语言中定义函数,开发者可以组合使用这些参数(必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数)。注意参数定义是有顺序的。定义顺序必须是:必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数、关键字参数。

def func(a,b,c=0,*args,**kw):
    print(a,b,c,args,kw)

func(1,2,3,'a','b',x=4,y=7,z=8)

运行结果:

1 2 3 ('a', 'b') {'x': 4, 'y': 7, 'z': 8}

4、函数式编程

  • 函数式编程是一种编程范式,是面向数学的抽象,其将计算描述为一种表达式求值。
  • 函数式编程中的函数不是指计算机的函数,而是指数学中的函数,即自变量的映射。
  • 函数式编程的一个特点是,允许把函数本身作为参数传入另一个函数,还允许返回一个函数。

4.1、高阶函数

接受函数为参数,或者把函数作为结果返回的函数称为高阶函数。

word = ['apple','blue','car','did']
def reverse(word):
    return word[::-1]
    
print(sorted(word,key=len))

print(reverse('testing'))

print(sorted(word,key=reverse))

4.2、匿名函数

所谓的匿名函数,就是不再使用def语句这样的标准形式定义的函数,Python经常使用lambda来创建匿名函数。
lambda arg1,arg2…:expression

sum = lambda arg1,arg2:arg1+arg2
print(sum(2,3))

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_45724919/article/details/135159088
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