python基础 15.函数

函数

　　函数就是执行特定任何以完成特定功能的一段代码

　为什么需要函数

　　复用代码

　　隐藏实现细节

　　提高可维护性

　　提高可读性便于调试

　函数的创建和调用

　　def 函数名（[输入参数]）： # 函数名需要遵循标识符命名规范

　　　　函数体

　　　　[return xxx]

# ----------函数----------
def calc(a, b):
    c = a + b
    return c
 
result = calc(10, 20)
print(result)

　函数的参数传递

　　位置实参

　　　　根据形参对应的位置进行实参传递

　　关键字实参

　　　　根据形参名称进行实参传递

# ----------函数----------
def calc(a, b):  # a、b称为形式参数，简称形参，形参的位置是在函数的定义处
    c = a + b
    return c
 
result = calc(10, 20)  # 位置传参, 10,20称为实际参数的值，简称实参，实参的位置是函数的调用处
print(result)
 
result = calc(b=10, a=20)  # 关键字传参
print(result)

　函数调用参数传递的内存分析

# 函数调用参数传递的内存分析
def fun(arg1,arg2):
    print(arg1)
    print(arg2)
    arg1 = 100
    arg2.append(10)
    print(arg1)
    print(arg2)
 
n1 = 11
n2 = [22, 33, 44]
fun(n1, n2)
print(n1)  # 字符串是不可变序列
print(n2)

　　　　在函数调用过程中，进行参数传递

　　　　如果是不可变对象，在函数体的修改不会影响实参的值

　　　　如果是可变对象，在函数体的修改会影响实参的值

　函数的返回值

# 函数的返回值
print(bool(0))
print(bool(2))
def fun(num):
    odd = []  # 列表，用于存奇数
    even = []
    for i in num:
        if i % 2:
            odd.append(i)
        else:
            even.append(i)
    return odd, even
 
lst = [10, 23, 44, 45, 24, 35, 53, 12]
print(fun(lst))

　　　　如果函数没有返回值（函数执行结束后，不需要给调用处提供数据） return可以省略不写

　　　　函数的返回值如果是1个，直接返回原类型

　　　　函数的返回值如果是多个，返回的结果是元组

　　　　函数在定义时是否需要返回值，视情况而定

def fun1():
    print('hello')
fun1()
 
def fun2():
    return 'hello'
res = fun2()
print(res)
 
def fun3():
    return 'hello', 'python'
print(fun3())

　函数的参数定义

　　　函数定义默认值参数

　　　　函数定义时，给形参设置默认值，只有与默认值不符的时候才能传递实参

# 函数的参数定义
def fun(a, b=10):  # b称为默认值参数
    print(a, b)
 
fun(100)
fun(20, 30)

　　　个数可变的位置参数

　　　　定义函数时，可能无法事先确定传递的位置实参的个数时，使用可变的位置参数

　　　　使用*定义个数可变的位置形参

　　　　结果为一个元组

# 个数可变的位置参数
def fun(*args):  # 个数可变的位置参数只能定义一个
    print(args, type(args))
fun(10)
fun('a', 'b', 'c', 'd')

　　　个数可变的关键字形参

　　　　定义函数时，无法事先确定传递的关键字实参的个数时，使用可变的关键字参数

　　　　使用**定义个数可变的关键字形参

　　　　结果为一个字典

# 个数可变的关键字参数
def fun(**args):  # 个数可变的关键字参数只能定义一个
    print(args)
fun(a=10)
fun(a=10, b='a', c=3.1)

　　　关键字参数与位置参数混合使用

　　　　在一个函数的定义过程中，即有个数可变的关键字形参，也有个数可变的位置形参，要求个数可变的位置形参放在个数可变的关键字形参之前

# 关键字参数与位置参数混合使用
def fun(*args, **args1):
    pass
# def fun(**arg1, *args):
#     pass
# 该函数会出现以下错误：SyntaxError: invalid syntax

　函数的参数总结

序号	参数的类型	函数的定义	函数的调用	备注
1	位置参数		√
1	将序列中每个参数都转换为位置实参		√	使用*
2	关键字参数		√
2	将字典中每个键值对都转换为关键字实参		√	使用**
3	默认值形参	√
4	关键字形参	√		使用*
5	个数可变的位置形参	√		使用*
6	个数可变的关键字形参	√		使用**

# 函数的调用
def fun(a, b, c):
    print(a, b, c)
fun(10, 20, 30)
lst = [11, 22, 33]
fun(*lst)  # 在函数调用时，将列表中每个参数都转换为位置实参传入
fun(a=1, b=2, c=3)
dic = {'a': 4, 'b': 5, 'c': 6}
fun(**dic)  # 在函数调用时，将字典中每个参数都转换为关键字实参传入
 
def fun1(a,b=10):  # b是在函数的定义处，所以b是形参，而且进行了赋值，所以b称为默认值形参
    print('a=', a)
    print('b=', b)
 
def fun2(*args):  # 个数可变的位置参数
    print(args)
 
def fun3(**arg1):  # 个数可变的关键字参数
    print(arg1)
 
def fun4(a,b,c,d):  # 关键字形参
    print('a=', a, 'b=', b, 'c=', c, 'd=', d)
 
def fun5(a,b,*,c,d):  # 从*之后的参数，在函数调用时，只能采用关键字实参传递
    print('a=', a, 'b=', b, 'c=', c, 'd=', d)
 
fun1(1)
fun2(1, 2, 3, 4, 5)
fun3(a=1, b=3, c=2)
fun4(1, 3, 5, 7)
fun4(1, c='b', b='2', d='d')
fun5(1, 2, c='b', d='a')
#fun5(1, 2, 'a', 'b')  # TypeError: fun5() takes 2 positional arguments but 4 were given

# 函数定义时的形参的顺序问题
def fun6(a,b,c,**args):
    pass
def fun7(*args,**arg1):
    pass
def fun8(a,b=10,*args,**arg1):
    pass

　变量的作用域

　　　 程序代码能访问该变量的区域

　　　根据变量的有效范围可分为

　　　　局部变量

　　　　　　在函数内定义并使用的变量只在函数内部有效，局部变量使用global声明，这个变量就会成为全局变量

　　　　全局变量

　　　　　　函数体外定义的变量，可作用于函数内外

# 变量
def fun(a, b):
    c = a+b
    print(c)
# print(c)  # c超出了起作用的范围
 
name='阿三'  # name的作用范围为函数内部和外部都可以使用，称为全局变量
def fun2():
    print(name)
fun2()
 
def fun3():
    age=20  # 函数内部定义的变量叫局部变量，局部变量使用global声明，就是全局变量
    print(age)
fun3()

　递归函数

　　　什么是递归函数

　　　　如果在一个函数的函数体内调用了该函数本身，这个函数就是递归函数

　　　递归的组成部分

　　　　递归调用与递归中止条件

　　　递归的调用过程

　　　　每递归调用一次函数，都会在栈内存分配一个栈帧

　　　　每执行完一次函数，都会释放相应的空间

　　　递归的优缺点

　　　　优点：思路和代码简单

　　　　缺点：占用内存多，效率低

　　　例：阶乘

# 递归函数
def fac(n):
    if n==1:
        return 1
    else:
        return n*fac(n-1)
print(fac(6))

　　　例：斐波那契数列

# 斐波那契数列
def fib(n):
    if n == 2 or n == 1:
        return 1
    else:
        return fib(n-1)+fib(n-2)
print(fib(6))
for i in range(1, 7):
    print(fib(i), end=' ')