软件测试笔记｜Python编程基础｜Python函数语法

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最主要的是您不要对自己撒谎，那些对自己撒谎并且相信了自己编造谎言的人，往往不会有好下场，一定会落到是非不分的地步，他们无法辨别周围世界的真理，最终既不尊重自己，也不会尊重别人，而因为他不尊重其他任何人，他就不会再有爱。——《卡拉马佐夫兄弟》

一、引言

Python作为一种高级编程语言，凭借其简洁、易读的语法以及强大的功能，在数据科学、人工智能、Web开发等众多领域得到了广泛应用。而函数作为Python编程的核心概念之一，是构建复杂程序的基石。无论是简单的数据处理，还是大型项目的开发，函数都发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨Python函数语法，带你从基础到进阶，全面掌握函数的使用技巧。

二、函数定义与基本结构

在Python中，使用def关键字来定义函数。基本语法结构如下：

• 函数名：遵循Python命名规则，用于标识函数，应具有描述性，方便理解函数的用途。

• 参数列表：位于函数名后的括号内，参数之间用逗号分隔。参数可以是输入数据，也可以有默认值。如果函数不需要参数，括号也不能省略。

• 文档字符串：用三引号括起来，用于解释函数的功能、参数含义、返回值等信息，这对于代码的可读性和维护性非常重要。虽然不是必须的，但强烈建议添加。

• 函数体：由一系列Python语句组成，是实现函数功能的核心部分。

• 返回值：使用return语句返回函数执行结果。如果函数没有return语句，或者return后没有值，将默认返回None。

三、参数传递

（一）位置参数

位置参数是最常见的参数类型，调用函数时，实参按照顺序依次传递给形参。例如：

（二）关键字参数

使用关键字参数调用函数时，通过参数名指定参数值，而不依赖参数顺序。例如：

（三）默认参数

在定义函数时，可以为参数设置默认值。当调用函数时，如果没有传递该参数，则使用默认值。例如：

（四）可变参数

1. 可变位置参数（*args）：在参数名前加一个星号*，可以接受任意数量的位置参数，这些参数会被收集到一个元组中。例如：

2. **可变关键字参数（kwargs）：在参数名前加两个星号**，可以接受任意数量的关键字参数，这些参数会被收集到一个字典中。例如：

四、匿名函数（lambda函数）

匿名函数是一种没有函数名的小型函数，使用lambda关键字定义，语法结构为：lambda arguments: expression。例如：

lambda函数通常用于需要一个简单函数作为参数的场景，如map()、filter()等内置函数。例如：

五、函数作用域

在Python中，函数内部定义的变量具有局部作用域，函数外部定义的变量具有全局作用域。例如：

如果在函数内部想要修改全局变量，可以使用global关键字声明。例如：

六、递归函数

递归函数是指在函数内部调用自身的函数。递归函数需要有一个终止条件，否则会导致无限递归。例如，计算阶乘的递归函数：

七、装饰器

装饰器是Python中一种强大的语法糖，用于修改函数的行为，而不修改函数的源代码。装饰器本质上是一个函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。例如，一个简单的日志装饰器：

在上述代码中，log_function_call是装饰器函数，add函数被@log_function_call装饰后，调用add函数时会自动打印日志信息。

• log_function_call 是一个装饰器函数，它接受一个函数 func 作为参数。

◦ 在 log_function_call 内部定义了另一个函数 wrapper，wrapper 函数使用 *args 和 **kwargs 作为参数，这意味着它可以接受任意数量的位置参数和关键字参数。

◦ print(f"Calling function {func.__name__}") 语句在调用被装饰的函数之前打印一条消息，显示正在调用的函数的名称。

◦ result = func(*args, **kwargs) 调用原始的函数 func，并将其返回值存储在 result 变量中。

◦ print(f"Function {func.__name__} returned {result}") 语句在函数调用结束后打印一条消息，显示函数的返回值。

◦ 最后，wrapper 函数返回 result，也就是被装饰函数的返回值。log_function_call 函数返回 wrapper 函数对象。

• @log_function_call 是 Python 中使用装饰器的语法糖，它等价于 add = log_function_call(add)。这意味着 add 函数被 log_function_call 装饰器装饰。

◦ add 函数是一个简单的函数，它接受两个参数 a 和 b，并返回它们的和。

• 当调用 add(3, 5) 时，由于 add 函数被 log_function_call 装饰，实际上调用的是 wrapper 函数。

◦ wrapper 函数会先打印调用信息，然后调用 add 函数，再打印返回值信息，最后返回 add 函数的计算结果。

因此，这段代码的作用是使用装饰器记录函数的调用和返回值信息，并在调用 add 函数时打印相关的日志信息。运行这段代码后，会输出以下内容：

八、总结

Python函数语法丰富而灵活，掌握好函数的定义、参数传递、作用域、递归、匿名函数以及装饰器等知识，对于编写高效、可维护的Python代码至关重要。通过不断实践和深入理解，你将能够熟练运用函数解决各种编程问题，在Python编程的道路上迈出坚实的步伐。希望本文能成为你学习Python函数的得力助手，助你在编程领域不断进步。

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