python函数该如何使用？

Python由荷兰数学和计算机科学研究学会的吉多·范罗苏姆于1990年代初设计，作为一门叫做ABC语言的替代品。 Python提供了高效的高级数据结构，还能简单有效地面向对象编程。Python语法和动态类型，以及解释型语言的本质，使它成为多数平台上写脚本和快速开发应用的编程语言， [2] 随着版本的不断更新和语言新功能的添加，逐渐被用于独立的、大型项目的开发。 Python解释器易于扩展，可以使用C语言或C++(或者其他可以通过C调用的语言)扩展新的功能和数据类型。 Python也可用于可定制化软件中的扩展程序语言。Python丰富的标准库，提供了适用于各个主要系统平台的源码或机器码。

由于Python语言的简洁性、易读性以及可扩展性，在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多，一些知名大学已经采用Python来教授程序设计课程。例如卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论就使用Python语言讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用接口，例如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK。而Python专用的科学计算扩展库就更多了，例如如下3个十分经典的科学计算扩展库：NumPy、SciPy和matplotlib，它们分别为Python提供了快速数组处理、数值运算以及绘图功能。因此Python语言及其众多的扩展库所构成的开发环境十分适合工程技术、科研人员处理实验数据、制作图表，甚至开发科学计算应用程序。2018年3月，该语言作者在邮件列表上宣布Python 2.7将于2020年1月1日终止支持。用户如果想要在这个日期之后继续得到与Python 2.7有关的支持，则需要付费给商业供应商。

一，函数简介

如数学上的函数一样，例如三角函数sin()，给一个角度值，他就会有一个结果。用计算器计算时，我们知道输入角度就会有结果，那么在编程时如何实现sin()这个函数的功能呢?

1，函数的基本概念

函数也叫功能，它是对数据与代码的封装，实现了代码的复用。

当我们在pycharm中写代码时，假如先写了一个功能的代码，我们可以右键进行运行;如果我们又写了一个功能代码，点击运行时，两个功能代码都会运行，这时就可以把各个功能的代码块进行封装起来，写成函数。下次想要用哪个功能就调哪个函数。

2，函数的分类

python函数有四类，分别是：内置函数(builtin functions)，标准库函数，第三方库函数，自定义函数。

内置函数：python一经运行就加载到内存的，例如有list，len，str等函数

标准库函数：需要用import语句进行导入，常见标准库有time，os等

第三方库：需要另外下载到本地的库，例如opencv库，然后用import导入

自定义函数：自己在模块里的写的函数

二，函数的定义与调用

1，python函数的定义

定义语法如下：

def 函数名 (参数) :

'''文档字符串'''

函数体/若干语句

def func():

"""

打印'人生苦短，我学python'

"""

print('人生苦短，我学python')

当python解释器遇到def时，他就会在内存里创建一块内存块来存储代码信息，即函数对象，然后将内存块的首地址给函数名称，实现变量名与函数对象的绑定。

然而并不会执行，因为还没有调用。

2，函数的调用

语法格式如下：

函数名()

def func():

"""

打印'人生苦短，我学python'

"""

print('人生苦短，我学python')

func()

# 人生苦短，我学python

在函数名的后面加上英文小括号()即可。

另外除了用函数名来绑定函数对象之外，也可以用其他变量名来绑定函数。

def func():

"""

打印'人生苦短，我学python'

"""

print('人生苦短，我学python')

func_copy = func # func_copy也与函数对象进行了绑定

func_copy()

# 人生苦短，我学python

函数对象也有三属性，也就是类型，id，值。

类型就是函数类型;id就是函数对象的地址;值就是函数封装的各种数据和代码，但是利用print打印时只会打印出函数的id地址。

def func():

"""

打印'人生苦短，我学python'

"""

print('人生苦短，我学python')

func_copy = func

print(func_copy, 'and', type(func_copy), 'and', id(func_copy), 'and', id(func))

# and and 2981859760744 and 2981859760744

3，return语句

return语句用于将函数处理结果返回，或者返回一些其他数据。当return被执行，代表函数调用结束，也就是说return语句的作用之二就是结束函数的调用。

def maxab(a, b):

'''

比较两个整数的大小

'''

if type(a) == int and type(b) == int:

return a if a >= b else b

else:

return '类型错误'

print(maxab(1, 2))

print(maxab(1, 'q'))

# 2

# 类型错误

如果函数体里不写return，默认返回None。

def pr():

print(666)

print(pr()) # 先调用pr，再打印出返回值

# 666

# None

return可以返回任何东西。

def test():

return [1, 2, 3, 4] # 返回一个列表

print(test())

def test():

return test # 返回函数对象本身

print(test()())

def test():

return range(5) # 返回一个range对象

for itm in test():

print(itm)

# [1, 2, 3, 4]

#

# 0

# 1

# 2

# 3

# 4

三，变量的作用域(全局变量和局部变量)

变量起作用的范围称为变量的作用域，不同作用域内同名变量之间互不影响。变量分为：全局变量、局部变量。

所谓起作用的范围就是，某些代码他隶属于不同的语句。例如定义了一个函数，函数体里的所有代码是属于这个函数的，因为缩进已经不同了。在函数体里的定义的变量在函数里面可以使用，但是在函数外边却用不了。

1，全局变量

1 ，在函数和类定义之外声明的变量。全局变量的缩进为0，作用域为定义的模块，从定义位置开始直到模块结束。也就是说，全局变量即使没有定义在函数里边，但是在函数里边也可以使用，只是使用而已，修改的话需要作说明。这就是全局变量在整个.py文件里都可以访问使用的原因。

2 ，全局变量降低了函数的通用性和可读性。应尽量避免全局变量的使用。

3 ，要在函数内修改全局变量的值，使用 global 声明一下。

out = 520 # 全局变量

print(out, 'and id is ', id(out))

def test():

out = 520 # 局部变量

print(out, 'and id is ', id(out))

test()

# 520 and id is 2305420215504

# 520 and id is 2305450107984

# 明显两个id不同，因为在函数里面对全局变量进行修改，会隐藏全部变量，另外生成一个新对象

两个out变量名字虽然相同，但不是绑定的同一个对象。但是当整数比较小时，由于整数缓存，他们都是同一个变量。

out = 520

print(out, 'and id is ', id(out))

def test():

global out # 用global声明out变量和全局变量out是同一个

print(out, 'and id is ', id(out))

test()

# 520 and id is 2355312182480

# 520 and id is 2355312182480

在函数里用global把同名变量声明为全局变量，则会修改函数外部的变量。

2，局部变量

1 ，在函数体中声明的变量。(包括形参变量也是局部变量)。

2 ，局部变量的引用比全局变量快，优先考虑使用。这里是说，在函数或者类里面操作自己的局部变量比操作外部变量快。

3 ，如果局部变量和全局变量同名，如果对同名变量进行赋值操作，则在函数内隐藏全局变量，只使用同名的局部变量

Python 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。你已经知道Python提供了许多内建函数，比如print()。但你也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

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。

语法

def functionname( parameters ): "函数_文档字符串" function_suite return [expression]

默认情况下，参数值和参数名称是按函数声明中定义的顺序匹配起来的。

实例

以下为一个简单的Python函数，它将一个字符串作为传入参数，再打印到标准显示设备上。

实例(Python 2.0+)

def printme( str ): "打印传入的字符串到标准显示设备上" print str return

函数调用

定义一个函数只给了函数一个名称，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，你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。

如下实例调用了printme()函数：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 定义函数 def printme( str ): "打印任何传入的字符串" print str return # 调用函数 printme("我要调用用户自定义函数!") printme("再次调用同一函数")

以上实例输出结果：

我要调用用户自定义函数!

再次调用同一函数

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="Runoob"

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，"Runoob" 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，她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。

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。

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

python 中一切都是对象，严格意义我们不能说值传递还是引用传递，我们应该说传不可变对象和传可变对象。

python 传不可变对象实例

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- def ChangeInt( a ): a = 10 b = 2 ChangeInt(b) print b # 结果是 2

实例中有 int 对象 2，指向它的变量是 b，在传递给 ChangeInt 函数时，按传值的方式复制了变量 b，a 和 b 都指向了同一个 Int 对象，在 a=10 时，则新生成一个 int 值对象 10，并让 a 指向它。