小朋友学Python（15）：函数

函数是组织好的、可重复使用的、用来实现单一或相关联功能的代码段。

函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。 Python提供了许多内建函数，比如print()。但编程人员也可以自己创建函数，这叫做用户自定义函数。

一、定义一个函数

你可以定义一个由自己想要功能的函数，以下是简单的规则： 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()。 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。圆括号之间可以用于定义参数。 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。 函数内容以冒号起始，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。

例1

def printme( str ):
   " Print input string "
   print str
   return

二、函数调用

定义一个函数只是给了函数一个名称，指定了函数里包含的参数，和代码块结构。 这个函数的基本结构完成以后，可以通过另一个函数调用执行，也可以直接从Python提示符执行。

例2

# define function 
def printme( str ):
   "Print input string"
   print str;
   return;
# invoke function
printme("invoke self defined function!");
printme("invoke the same function again");

运行结果:

invoke self defined function!
invoke the same function again!

三、参数传递

在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：

a = [1,2,3]
a = "Newbie"

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，"Newbie" 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，它仅仅是一个对象的引用（一个指针），可以是 List 类型对象，也可以指向 String 类型对象。

（一）可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的对象，而 list,dict 等则是可以修改的对象。 不可变类型：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 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。 可变类型：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。

（二）python 函数的参数传递

不可变类型：类似 c++ 的值传递，如 整数、字符串、元组。如fun（a），传递的只是a的值，没有影响a对象本身。比如在 fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响 a 本身。 可变类型：类似 c++ 的引用传递，如 列表，字典。如 fun（la），则是将 la 真正的传过去，修改后fun外部的la也会受影响

（三）python 传不可变对象的例子

例3

def ChangeInt( a ):
    a = 10
b = 2
ChangeInt(b)
print b

运行结果：

2

（四）传可变对象例子

例4

def changeme( mylist ):
    "modify input list"
    mylist.append([1,2,3]);
    print mylist
    return
mylist = [10,20,30];
changeme( mylist );
print mylist

因为list是可变对象，所以函数内外的mylist指向了同一个对象，值自然也就相同。故运行结果如下：

[10, 20, 30, [1, 2, 3]]
[10, 20, 30, [1, 2, 3]]

四、参数类型

以下是调用函数时可使用的正式参数类型： 必备参数 关键字参数 默认参数 不定长参数

（一）必备参数

必备参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。 调用printme()函数，你必须传入一个参数，不然会出现语法错误：

例5

def printme( str ):
   print str;
   return;
printme();

运行结果：

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 5 in <module>
    printme();
TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)

（二）关键字参数

关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。

使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。

以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名做为关键字：

例6

def printme( str ):
   print str;
   return;
printme( str = "Hello World!");

运行结果：

Hello World!

注意，这里str是关键字，所以不能改为别的名称。以下都是错的：

s = “Hello World!”
abc = “Hello World!”

下例能将关键字参数顺序不重要展示得更清楚：

例7

def printinfo( name, age ):
   print "Name: ", name;
   print "Age: ", age;
   return;
printinfo( age=9, name="Theodore" );

运行结果：

Name: Theodore
Age: 9

（三）缺省参数

调用函数时，缺省参数的值如果没有传入，则被认为是取默认值。

例8

def printinfo( name, age = 18 ):
   print "Name: ", name
   print "Age ", age;
   return;
printinfo( age=9, name="Theodore" )
printinfo( name="Li Lei" )

运行结果：

Name: Theodore
Age: 9
Name: Li Lei
Age: 18

（四）不定长参数

你在定义函数时可能事先不知道函数被调用时会传入多少个参数，这时你可以声明不定长参数。 不定长参数声明时不会命名，基本语法如下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
   "函数说明"
   function_suite
   return [expression]

加了星号的变量名会存放所有未命名的变量参数。

例9

def printinfo( arg1, *vartuple ):
   print arg1
   for var in vartuple:
      print var
   return
printinfo( 10 )
printinfo( 70, 60, 50 )

运行结果：

10
70
60
50

五、匿名函数

python 使用 lambda 来创建匿名函数。

lambda只是一个表达式，函数体比def简单很多。 lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。

语法 lambda函数的语法只包含一个语句，如下：

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

例10

sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2;
print sum( 10, 20 )
print sum( 20, 20 )

运行结果：

30
40