学Python的漫画漫步进阶 -- 第八步

八、函数

上一章介绍了字符串，本章详细介绍函数。在Python中，函数是一个可以重复使用的代码块，它只在被调用时运行。函数可以帮助我们组织和简化代码。你可以使用 def 关键字来定义函数。

8.1 定义函数

自定义函数的语法格式如下：
以英文半角冒号结尾



例代码如下：

8.2 调用函数

在定义好函数后，就可以调用函数了，很简单！

8.2.1 使用位置参数调用函数

在调用函数时传递的实参与定义函数时的形参顺序一致，这是调用函数的基本形式。

通过Python指令运行文件：

8.2.2 使用关键字参数调用函数

在调用函数时可以采用“关键字=实参”的形式，其中，关键字的名称就是定义函数时形参的名称。

通过Python指令运行文件：

8.3 参数的默认值

通过Python指令运行文件：

8.4 可变参数

8.4.1 基于元组的可变参数（*可变参数）

*可变参数在函数中被组装成一个元组。
示例代码如下：

通过Python指令运行文件：

8.4.2 基于字典的可变参数（**可变参数）

**可变参数在函数中被组装成一个字典。
示例代码如下：

通过Python指令运行文件：

8.5 函数中变量的作用域

变量可以在模块中创建，作用域（变量的有效范围）是整个模块，被称为全局变量。变量也可以在函数中创建，在默认情况下作用域是整个函数，被称为局部变量。

示例代码如下：

通过Python指令运行文件，输出结果：

修改示例代码如下：

通过Python指令运行文件，输出结果：

8.6 函数类型

Python中的任意一个函数都有数据类型，这种数据类型是function，被称为函数类型。

8.6.1 理解函数类型

函数类型的数据与其他类型的数据是一样的，任意类型的数据都可以作为函数返回值使用，还可以作为函数参数使用。因此，一个函数可以作为另一个函数返回值使用，也可以作为另一个函数参数使用。

示例代码如下：

通过Python指令运行文件，输出结果：

增加平方函数，示例代码如下：

add（）和sub（）函数有两个数字参数，具有相同的函数类型。square（）函数只有一个数字参数，所以square（）与add（）、sub（）函数的类型不同。

8.6.2 过滤函数filter（）

在Python中定义了一些用于数据处理的函数，如filter（）和map（）等。我们先介绍filter（）函数。

filter（）函数用于对容器中的元素进行过滤处理。

filter（）函数的语法如下：

参数function是一个提供过滤条件的函数，返回布尔值。
参数iterable是容器类型的数据。

示例代码如下：

通过Python指令运行文件，输出结果：

8.6.3 映射函数map（）

map（）函数用于对容器中的元素进行映射（或变换）。例如：我想将列表中的所有元素都乘以2，返回新的列表。

map（）函数的语法如下：

参数function是一个提供变换规则的函数，返回变换之后的元素。
参数iterable是容器类型的数据。
示例代码如下：

通过Python指令运行文件，输出结果：

8.7 lambda（）函数

我们之前学习的函数都是有名称的函数，例如在8.1节定义的rect_area（）函数，rect_area就是其函数名。我们也可以定义匿名函数，匿名函数就是没有名称的函数。
在Python中使用lambda关键字定义匿名函数。lambda关键字定义的函数也被称为lambda（）函数，定义lambda（）函数的语法如下。

“参数列表”与函数的参数列表是一样的，但不需要用小括号括起来

lambda（）函数与有名称的函数一样，都是函数类型，所以8.6.1节的add（）和sub（）函数可以被lambda（）函数替代。修改8.6.1节的代码示例如下：

8.8 动动手——使用更多的lambda（）函数

参考代码如下：

使用lambda（）函数替换f1（）函数：

8.9 练一练

1 通过以下函数sum（）定义代码，调用语句正确的是（）。
def sum(*numbers):
total=0.0
for number in numbers:
total+=number
return total
A.print(sum(100.0,20.0,30.0))
B.print(sum(30.0,80.0))
C.print(sum(30.0,‘80’))
D.print(sum(30.0,80.0,‘80’))

2 通过以下函数area（）定义代码，调用语句正确的是（）。
def area(width,height):
return width*height
A.area(320.0,480.0)
B.area(width=320.0,height=480.0)
C.area(height=480.0,width=320.0)
D.area(320.0,‘480’)

3 填空题：请在以下代码横线处填写一些代码，使之获得期望的输出结果。
x=200
def print_value():
____x
x=100
print（＂函数中x={0}＂.format（x））

print_value()print（＂全局变量x={0}＂.format（x））
输出结果：
函数中x=100

全局变量x=100

4 判断对错：（请在括号内打√或×，√表示正确，×表示错误）。
1）Python支持函数重载。（）
2）map（）函数用于对容器中的元素进行变换。（）

8.10 函数的总结

以下是Python中函数的一些主要特点和概念：

1. 定义函数：使用 def 关键字定义函数，例如：

def greet():
    print("Hello, World!")
1
2

2. 函数参数：函数可以接受参数，参数是在调用函数时传递给函数的值。参数可以有默认值，例如：

def greet(name='World'):
    print("Hello, " + name + "!")
1
2

3. 可变数量参数：可以使用 *args 和 **kwargs 来处理可变数量的非关键字参数和关键字参数。
4. 返回值：函数可以使用 return 语句返回一个值，这是函数的输出。
5. 文档字符串：每个函数都应该有一个顶级的文档字符串，解释函数是什么，以及提供了什么功能。
6. 局部变量和全局变量：在函数内部定义的变量是局部变量，在函数外部定义的变量是全局变量。
7. 嵌套函数：在一个函数内部定义的另一个函数是嵌套函数，嵌套函数对外部函数有全权访问。
8. 高阶函数：可以接受其他函数作为参数，或者返回一个函数的函数是高阶函数。
9. Lambda函数：Python中的Lambda函数是一种小型匿名函数，可以使用lambda关键字创建。
10. 装饰器：装饰器是修改或增强其他函数的行为的函数。
11. 生成器和迭代器：可以创建生成器和迭代器函数，用于处理大数据集或无限数据流。
12. 模块和包：可以将函数组织到模块和包中，从而创建大型代码库。
13. 异常处理：可以在函数中使用 try/except 块来处理可能的错误或异常。
14. 递归函数：可以创建递归函数，这些函数会调用自己来解决问题。
15. 闭包：闭包是一个返回函数的函数，返回的函数会记住定义它的环境。
16. 内置函数：Python有很多内置函数，如map(), filter(), reduce(), sorted()等，可以直接使用。
17. 函数式编程：Python支持函数式编程，包括使用map(), reduce(), filter()等高阶函数，以及使用匿名函数和装饰器。
18. 异步编程：Python 3.5引入了async/await关键字，允许编写异步函数，用于处理I/O密集型任务。
19. 生成器表达式：可以使用生成器表达式来创建生成器函数。
20. 交互式编程：Python支持交互式编程，可以在命令行或Jupyter Notebook中直接输入和运行代码。
21. 模块导入：可以使用import关键字来导入其他Python模块，并使用其中的函数。
22. 装饰器：装饰器可以修改或增强其他函数的行为。
23. 类方法：在类中定义的方法是类方法，可以通过类实例调用。
24. 静态方法：使用@staticmethod装饰器定义的方法是静态方法，可以在类中直接调用，不需要实例化。
25. 类变量和实例变量：类变量是在类中且在函数体之外声明的变量，实例变量是在类的实例中声明的变量。