前言
前天創(chuàng)了個 Python 微信討論群，以為沒人進的，哈哈，想不到還真有小伙伴進群學習討論。如果想進群，可以加我微信： androidwed ，拉進群，就不貼微信群二維碼了，一是會失效，二影響文章。
目錄
一、Python 自定義函數(shù)的基本步驟
函數(shù)是組織好的，可重復使用的，用來實現(xiàn)單一，或相關聯(lián)功能的代碼段。
自定義函數(shù)，基本有以下規(guī)則步驟：
- 函數(shù)代碼塊以 def 關鍵詞開頭，后接函數(shù)標識符名稱和圓括號()
- 任何傳入?yún)?shù)和自變量必須放在圓括號中間。圓括號之間可以用于定義參數(shù)
- 函數(shù)的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串（用于存放函數(shù)說明）
- 函數(shù)內容以冒號起始，并且縮進
- return [表達式] 結束函數(shù)，選擇性地返回一個值給調用方。不帶表達式的 return 相當于返回 None。
語法示例：
def functionname( parameters ):
"函數(shù)_文檔字符串"
function_suite
return [expression]
實例：
- def 定義一個函數(shù)，給定一個函數(shù)名 sum
- 聲明兩個參數(shù) num1 和 num2
- 函數(shù)的第一行語句進行函數(shù)說明：兩數(shù)之和
- 最終 return 語句結束函數(shù)，并返回兩數(shù)之和
def sum(num1,num2):
"兩數(shù)之和"
return num1+num2
# 調用函數(shù)
print(sum(5,6))
輸出結果：
11
二、函數(shù)傳值問題
先看一個例子：
# -*- coding: UTF-8 -*-
def chagne_number( b ):
b = 1000
b = 1
chagne_number(b)
print( b )
最后輸出的結果為：
1
這里可能有些人會有疑問，為啥不是通過函數(shù)chagne_number更改了 b
的值嗎？為啥沒有變化，輸出的結果還是 1 ，這個問題很多編程語言都會講到，原理解釋也是差不多的。
這里主要是函數(shù)參數(shù)的傳遞中，傳遞的是類型對象，之前也介紹了 Python 中基本的數(shù)據(jù)類型等。而這些類型對象可以分為可更改類型和不可更改的類型
在 Python 中，字符串，整形，浮點型，tuple 是不可更改的對象，而 list ， dict 等是可以更改的對象。
例如：
不可更改的類型：變量賦值 a = 1，其實就是生成一個整形對象 1 ，然后變量 a 指向 1，當 a = 1000 其實就是再生成一個整形對象 1000，然后改變 a 的指向，不再指向整形對象 1 ，而是指向 1000，最后 1 會被丟棄
可更改的類型：變量賦值 a = [1,2,3,4,5,6] ，就是生成一個對象 list ，list 里面有 6 個元素，而變量 a 指向 list ，a[2] = 5則是將 list a 的第三個元素值更改,這里跟上面是不同的，并不是將 a 重新指向，而是直接修改 list 中的元素值。
這也將影響到函數(shù)中參數(shù)的傳遞了：
不可更改的類型：類似 c++ 的值傳遞，如 整數(shù)、字符串、元組。如fun（a），傳遞的只是 a 的值，沒有影響 a 對象本身。比如在 fun（a）內部修改 a 的值，只是修改另一個復制的對象，不會影響 a 本身。
可更改的類型：類似 c++ 的引用傳遞，如 列表，字典。如 fun（a），則是將 a 真正的傳過去，修改后 fun 外部的 a 也會受影響
因此，在一開始的例子中，b = 1,創(chuàng)建了一個整形對象 1 ，變量 b 指向了這個對象，然后通過函數(shù) chagne_number 時，按傳值的方式復制了變量 b ，傳遞的只是 b 的值，并沒有影響到 b 的本身。具體可以看下修改后的實例，通過打印的結果更好的理解。
# -*- coding: UTF-8 -*-
def chagne_number( b ):
print('函數(shù)中一開始 b 的值：{}' .format( b ) )
b = 1000
print('函數(shù)中 b 賦值后的值：{}' .format( b ) )
b = 1
chagne_number( b )
print( '最后輸出 b 的值：{}' .format( b ) )
打印的結果：
函數(shù)中一開始 b 的值：1
函數(shù)中 b 賦值后的值：1000
最后輸出 b 的值：1
當然，如果參數(shù)中的是可更改的類型，那么調用了這個函數(shù)后，原來的值也會被更改，具體實例如下：
# -*- coding: UTF-8 -*-
def chagne_list( b ):
print('函數(shù)中一開始 b 的值：{}' .format( b ) )
b.append(1000)
print('函數(shù)中 b 賦值后的值：{}' .format( b ) )
b = [1,2,3,4,5]
chagne_list( b )
print( '最后輸出 b 的值：{}' .format( b ) )
輸出的結果：
函數(shù)中一開始 b 的值：[1, 2, 3, 4, 5]
函數(shù)中 b 賦值后的值：[1, 2, 3, 4, 5, 1000]
最后輸出 b 的值：[1, 2, 3, 4, 5, 1000]
三、函數(shù)返回值
通過上面的學習，可以知道通過 return [表達式] 語句用于退出函數(shù)，選擇性地向調用方返回一個表達式。不帶參數(shù)值的 return 語句返回 None。
具體示例：
# -*- coding: UTF-8 -*-
def sum(num1,num2):
# 兩數(shù)之和
if not (isinstance (num1,(int ,float)) or isinstance (num2,(int ,float))):
raise TypeError('參數(shù)類型錯誤')
return num1+num2
print(sum(1,2))
返回結果：
3
這個示例，還通過內置函數(shù)isinstance()進行數(shù)據(jù)類型檢查，檢查調用函數(shù)時參數(shù)是否是整形和浮點型。如果參數(shù)類型不對，會報錯，提示 參數(shù)類型錯誤,如圖：
當然，函數(shù)也可以返回多個值，具體實例如下：
# -*- coding: UTF-8 -*-
def division ( num1, num2 ):
# 求商與余數(shù)
a = num1 % num2
b = (num1-a) / num2
return b , a
num1 , num2 = division(9,4)
tuple1 = division(9,4)
print (num1,num2)
print (tuple1)
輸出的值：
2.0 1
(2.0, 1)
認真觀察就可以發(fā)現(xiàn)，盡管從第一個輸出值來看，返回了多個值，實際上是先創(chuàng)建了一個元組然后返回的。回憶一下，元組是可以直接用逗號來創(chuàng)建的，觀察例子中的 ruturn ，可以發(fā)現(xiàn)實際上我們使用的是逗號來生成一個元組。
四、函數(shù)的參數(shù)
1、默認值參數(shù)
有時候，我們自定義的函數(shù)中，如果調用的時候沒有設置參數(shù)，需要給個默認值，這時候就需要用到默認值參數(shù)了。
# -*- coding: UTF-8 -*-
def print_user_info( name , age , sex = '男' ):
# 打印用戶信息
print('昵稱：{}'.format(name) , end = ' ')
print('年齡：{}'.format(age) , end = ' ')
print('性別：{}'.format(sex))
return;
# 調用 print_user_info 函數(shù)
print_user_info( '兩點水' , 18 , '女')
print_user_info( '三點水' , 25 )
輸出結果：
昵稱：兩點水 年齡：18 性別：女
昵稱：三點水 年齡：25 性別：男
可以看到，當你設置了默認參數(shù)的時候，在調用函數(shù)的時候，不傳該參數(shù)，就會使用默認值。但是這里需要注意的一點是：只有在形參表末尾的那些參數(shù)可以有默認參數(shù)值，也就是說你不能在聲明函數(shù)形參的時候，先聲明有默認值的形參而后聲明沒有默認值的形參。這是因為賦給形參的值是根據(jù)位置而賦值的。例如，def func(a, b=1) 是有效的，但是 def func(a=1, b) 是 無效 的。
默認值參數(shù)就這樣結束了嗎？還沒有的，細想一下，如果參數(shù)中是一個可修改的容器比如一個 lsit （列表）或者 dict （字典），那么我們使用什么來作為默認值呢？我們可以使用 None 作為默認值。就像下面這個例子一樣：
# 如果 b 是一個 list ，可以使用 None 作為默認值
def print_info( a , b = None ):
if b is None :
b=[]
return;
認真看下例子，會不會有這樣的疑問呢？在參數(shù)中我們直接 b=[] 不就行了嗎？也就是寫成下面這個樣子：
def print_info( a , b = [] ):
return;
對不對呢？運行一下也沒發(fā)現(xiàn)錯誤啊，可以這樣寫嗎？這里需要特別注意的一點：默認參數(shù)的值是不可變的對象，比如None、True、False、數(shù)字或字符串，如果你像上面的那樣操作，當默認值在其他地方被修改后你將會遇到各種麻煩。這些修改會影響到下次調用這個函數(shù)時的默認值。
示例如下：
# -*- coding: UTF-8 -*-
def print_info( a , b = [] ):
print(b)
return b ;
result = print_info(1)
result.append('error')
print_info(2)
輸出的結果：
[]
['error']
認真觀察，你會發(fā)現(xiàn)第二次輸出的值根本不是你想要的，因此切忌不能這樣操作。
還有一點，有時候我就是不想要默認值啊，只是想單單判斷默認參數(shù)有沒有值傳遞進來，那該怎么辦？我們可以這樣做：
_no_value =object()
def print_info( a , b = _no_value ):
if b is _no_value :
print('b 沒有賦值')
return;
這里的 object 是python中所有類的基類。 你可以創(chuàng)建 object 類的實例，但是這些實例沒什么實際用處，因為它并沒有任何有用的方法， 也沒有任何實例數(shù)據(jù)(因為它沒有任何的實例字典，你甚至都不能設置任何屬性值)。 你唯一能做的就是測試同一性。也正好利用這個特性，來判斷是否有值輸入。
2、關鍵字參數(shù)
在 Python 中，可以通過參數(shù)名來給函數(shù)傳遞參數(shù)，而不用關心參數(shù)列表定義時的順序，這被稱之為關鍵字參數(shù)。使用關鍵參數(shù)有兩個優(yōu)勢 ：
一、由于我們不必擔心參數(shù)的順序，使用函數(shù)變得更加簡單了。
二、假設其他參數(shù)都有默認值，我們可以只給我們想要的那些參數(shù)賦值
# -*- coding: UTF-8 -*-
def print_user_info( name , age , sex = '男' ):
# 打印用戶信息
print('昵稱：{}'.format(name) , end = ' ')
print('年齡：{}'.format(age) , end = ' ')
print('性別：{}'.format(sex))
return;
# 調用 print_user_info 函數(shù)
print_user_info( name = '兩點水' ,age = 18 , sex = '女')
print_user_info( name = '兩點水' ,sex = '女', age = 18 )
輸出的值：
昵稱：兩點水 年齡：18 性別：女
昵稱：兩點水 年齡：18 性別：女
3、不定長參數(shù)
有時我們在設計函數(shù)接口的時候，可會需要可變長的參數(shù)。也就是說，我們事先無法確定傳入的參數(shù)個數(shù)。Python 提供了一種元組的方式來接受沒有直接定義的參數(shù)。這種方式在參數(shù)前邊加星號 * 。如果在函數(shù)調用時沒有指定參數(shù)，它就是一個空元組。我們也可以不向函數(shù)傳遞未命名的變量。
例如：
# -*- coding: UTF-8 -*-
def print_user_info( name , age , sex = '男' , * hobby):
# 打印用戶信息
print('昵稱：{}'.format(name) , end = ' ')
print('年齡：{}'.format(age) , end = ' ')
print('性別：{}'.format(sex) ,end = ' ' )
print('愛好：{}'.format(hobby))
return;
# 調用 print_user_info 函數(shù)
print_user_info( '兩點水' ,18 , '女', '打籃球','打羽毛球','跑步')
輸出的結果：
昵稱：兩點水 年齡：18 性別：女 愛好：('打籃球', '打羽毛球', '跑步')
通過輸出的結果可以知道，*hobby是可變參數(shù)，且 hobby其實就是一個 tuple （元祖）
可變長參數(shù)也支持關鍵參數(shù)，沒有被定義的關鍵參數(shù)會被放到一個字典里。這種方式即是在參數(shù)前邊加 **,更改上面的示例如下：
# -*- coding: UTF-8 -*-
def print_user_info( name , age , sex = '男' , ** hobby ):
# 打印用戶信息
print('昵稱：{}'.format(name) , end = ' ')
print('年齡：{}'.format(age) , end = ' ')
print('性別：{}'.format(sex) ,end = ' ' )
print('愛好：{}'.format(hobby))
return;
# 調用 print_user_info 函數(shù)
print_user_info( name = '兩點水' , age = 18 , sex = '女', hobby = ('打籃球','打羽毛球','跑步'))
輸出的結果：
昵稱：兩點水 年齡：18 性別：女 愛好：{'hobby': ('打籃球', '打羽毛球', '跑步')}
通過對比上面的例子和這個例子，可以知道，*hobby是可變參數(shù)，且 hobby其實就是一個 tuple （元祖），**hobby是關鍵字參數(shù)，且 hobby 就是一個 dict （字典）
4、只接受關鍵字參數(shù)
關鍵字參數(shù)使用起來簡單，不容易參數(shù)出錯，那么有些時候，我們定義的函數(shù)希望某些參數(shù)強制使用關鍵字參數(shù)傳遞，這時候該怎么辦呢？
將強制關鍵字參數(shù)放到某個*參數(shù)或者單個*后面就能達到這種效果,比如：
# -*- coding: UTF-8 -*-
def print_user_info( name , *, age , sex = '男' ):
# 打印用戶信息
print('昵稱：{}'.format(name) , end = ' ')
print('年齡：{}'.format(age) , end = ' ')
print('性別：{}'.format(sex))
return;
# 調用 print_user_info 函數(shù)
print_user_info( name = '兩點水' ,age = 18 , sex = '女' )
# 這種寫法會報錯，因為 age ，sex 這兩個參數(shù)強制使用關鍵字參數(shù)
#print_user_info( '兩點水' , 18 , '女' )
print_user_info('兩點水',age='22',sex='男')
通過例子可以看，如果 age , sex 不適用關鍵字參數(shù)是會報錯的。
很多情況下，使用強制關鍵字參數(shù)會比使用位置參數(shù)表意更加清晰，程序也更加具有可讀性。使用強制關鍵字參數(shù)也會比使用 **kw 參數(shù)更好且強制關鍵字參數(shù)在一些更高級場合同樣也很有用。
五、匿名函數(shù)
有沒有想過定義一個很短的回調函數(shù)，但又不想用 def 的形式去寫一個那么長的函數(shù)，那么有沒有快捷方式呢？答案是有的。
python 使用 lambda 來創(chuàng)建匿名函數(shù)，也就是不再使用 def 語句這樣標準的形式定義一個函數(shù)。
匿名函數(shù)主要有以下特點：
- lambda 只是一個表達式，函數(shù)體比 def 簡單很多。
- lambda 的主體是一個表達式，而不是一個代碼塊。僅僅能在 lambda 表達式中封裝有限的邏輯進去。
- lambda 函數(shù)擁有自己的命名空間，且不能訪問自有參數(shù)列表之外或全局命名空間里的參數(shù)。
基本語法
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
示例：
# -*- coding: UTF-8 -*-
sum = lambda num1 , num2 : num1 + num2;
print( sum( 1 , 2 ) )
輸出的結果：
3
注意：盡管 lambda 表達式允許你定義簡單函數(shù)，但是它的使用是有限制的。 你只能指定單個表達式，它的值就是最后的返回值。也就是說不能包含其他的語言特性了， 包括多個語句、條件表達式、迭代以及異常處理等等。
匿名函數(shù)中，有一個特別需要注意的問題，比如，把上面的例子改一下：
# -*- coding: UTF-8 -*-
num2 = 100
sum1 = lambda num1 : num1 + num2 ;
num2 = 10000
sum2 = lambda num1 : num1 + num2 ;
print( sum1( 1 ) )
print( sum2( 1 ) )
你會認為輸出什么呢？第一個輸出是 101，第二個是 10001，結果不是的，輸出的結果是這樣：
10001
10001
這主要在于 lambda 表達式中的 num2 是一個自由變量，在運行時綁定值，而不是定義時就綁定，這跟函數(shù)的默認值參數(shù)定義是不同的。所以建議還是遇到這種情況還是使用第一種解法。
