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剛開始學(xué)習(xí)Python函數(shù)的時(shí)候，覺得自己C語(yǔ)言用的很溜，Python函數(shù)應(yīng)該沒啥難度，結(jié)果越學(xué)越覺得自己就是孤陋寡聞，不明白的，一知半解的東西太多，覺得自己這幾年完全荒廢了，喪失了學(xué)習(xí)的勁頭；還好在2018年初被某件事情深深的刺激到了，徹底醒悟，調(diào)整方向及時(shí)抓住這波潮流，才能勉強(qiáng)安慰焦慮的心靈，否則再混下去，淘汰是不可避免的。好了，廢話不多說，下面就詳細(xì)以自己的理解說說Python的函數(shù)吧。

在Python中，定義一個(gè)函數(shù)要使用def語(yǔ)句，依次寫出函數(shù)名、括號(hào)、括號(hào)中的參數(shù)和冒號(hào):，然后，在縮進(jìn)塊中編寫函數(shù)體，函數(shù)的返回值用return語(yǔ)句返回。例如定義一個(gè)求絕對(duì)值的函數(shù)：

函數(shù)定義

def my_abs(x):

    if x >= 0:

        return x

    else:

        return –x

在Python交互環(huán)境中定義函數(shù)時(shí)，注意Python會(huì)出現(xiàn)...的提示。函數(shù)定義結(jié)束后需要按兩次回車重新回到>>>提示符下。如果想定義一個(gè)什么事也不做的空函數(shù)，可以用pass語(yǔ)句：

def nop():

    pass

pass語(yǔ)句什么都不做，那有什么用？實(shí)際上pass可以用來作為占位符

返回多個(gè)值

函數(shù)可以返回多個(gè)值嗎？答案是肯定的。

比如在游戲中經(jīng)常需要從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)，給出坐標(biāo)、位移和角度，就可以計(jì)算出新的新的坐標(biāo)：

import math

def move(x, y, step,angle=0):

    nx = x + step * math.cos(angle)

    ny = y - step * math.sin(angle)

    return nx, ny

import math語(yǔ)句表示導(dǎo)入math包。其實(shí)這只是一種假象，Python函數(shù)返回的仍然是單一值，返回值是一個(gè)tuple元組，在語(yǔ)法上，返回一個(gè)tuple可以省略括號(hào)，而多個(gè)變量可以同時(shí)接收一個(gè)tuple，按位置賦給對(duì)應(yīng)的值，所以，Python的函數(shù)返回多值其實(shí)就是返回一個(gè)tuple。

函數(shù)的參數(shù)

1、位置參數(shù)

def power(x, n):

    s = 1

    while n > 0:

        n = n - 1

        s = s * x

    return s

power(x,n)函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)：x和n，這兩個(gè)參數(shù)都是位置參數(shù)，調(diào)用函數(shù)時(shí)，傳入的兩個(gè)值按照位置順序依次賦給參數(shù)x和n。

2、默認(rèn)參數(shù)

def power(x, n=2):

   s = 1

   while n > 0:

       n = n - 1

       s = s * x

   return s

當(dāng)調(diào)用power(5)時(shí)，相當(dāng)于調(diào)用power(5, 2)

設(shè)置默認(rèn)參數(shù)時(shí)必選參數(shù)在前，默認(rèn)參數(shù)在后，否則Python的解釋器會(huì)報(bào)錯(cuò)，當(dāng)函數(shù)有多個(gè)參數(shù)時(shí)，把變化大的參數(shù)放前面，變化小的參數(shù)放后面，變化小的參數(shù)就可以作為默認(rèn)參數(shù)。 定義默認(rèn)參數(shù)要牢記一點(diǎn)：默認(rèn)參數(shù)必須指向不變對(duì)象。


3、可變參數(shù)

在Python函數(shù)中，還可以定義可變參數(shù)。顧名思義，可變參數(shù)就是傳入的參數(shù)個(gè)數(shù)是可變的，可以是1個(gè)、2個(gè)到任意個(gè)，還可以是0個(gè)。以數(shù)學(xué)題為例子，給定一組數(shù)字a，b，c……，請(qǐng)計(jì)算a² + b² + c² + ……。要定義出這個(gè)函數(shù)，我們必須確定輸入的參數(shù)。由于參數(shù)個(gè)數(shù)不確定，我們首先想到可以把a，b，c……作為一個(gè)list或tuple傳進(jìn)來，這樣，函數(shù)可以定義如下：

def calc(numbers):

   sum = 0

   for n in numbers:

       sum = sum + n * n

   return sum

def calc(*numbers):

   sum = 0

   for n in numbers:

       sum = sum + n * n

   return sum

定義可變參數(shù)和定義一個(gè)list或tuple參數(shù)相比，僅僅在參數(shù)前面加了一個(gè)*號(hào)。在函數(shù)內(nèi)部，參數(shù)numbers接收到的是一個(gè)tuple，因此，函數(shù)代碼完全不變。但是，調(diào)用該函數(shù)時(shí)，可以傳入任意個(gè)參數(shù)，包括0個(gè)參數(shù)。Python允許你在list或tuple前面加一個(gè)*號(hào)，把list或tuple的元素變成可變參數(shù)傳遞。

4、關(guān)鍵字參數(shù)

關(guān)鍵字參數(shù)允許你傳入0個(gè)或任意個(gè)含參數(shù)名的參數(shù)，這些關(guān)鍵字參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部自動(dòng)組裝為一個(gè)dict字典。

def person(name, age, **kw):

   print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

函數(shù)person除了必選參數(shù)name和age外，還接受關(guān)鍵字參數(shù)kw。在調(diào)用該函數(shù)時(shí)，可以只傳入必選參數(shù)，也可以傳入任意個(gè)數(shù)的關(guān)鍵字參數(shù)。

>>> person('Bob', 35,city='Beijing')

name: Bob age: 35 other: {'city':'Beijing'}

>>> person('Adam', 45,gender='M', job='Engineer')

name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job':'Engineer'}

關(guān)鍵字參數(shù)有什么用？它可以擴(kuò)展函數(shù)的功能。比如，在person函數(shù)里，保證能接收到name和age這兩個(gè)參數(shù)，但是如果調(diào)用者愿意提供更多的參數(shù)，函數(shù)也能接收。

試想你正在做一個(gè)用戶注冊(cè)的功能，除了用戶名和年齡是必填項(xiàng)外，其他都是可選項(xiàng)，利用關(guān)鍵字參數(shù)來定義這個(gè)函數(shù)就能滿足注冊(cè)的需求。和可變參數(shù)類似，也可以先組裝出一個(gè)dict，然后把該dict轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵字參數(shù)傳進(jìn)去：

>>>extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}

>>> person('Jack', 24,city=extra['city'], job=extra['job'])

name: Jack age: 24 other: {'city':'Beijing', 'job': 'Engineer'}

當(dāng)然，上面復(fù)雜的調(diào)用可以用簡(jiǎn)化的寫法：

>>> extra = {'city':'Beijing', 'job': 'Engineer'}

>>> person('Jack', 24,**extra)

name: Jack age: 24 other: {'city':'Beijing', 'job': 'Engineer'}

**extra表示把extra這個(gè)dict的所有key-value用關(guān)鍵字參數(shù)傳入到函數(shù)的**kw參數(shù)，kw將獲得一個(gè)dict，注意kw獲得的dict是extra的一份拷貝，對(duì)kw的改動(dòng)不會(huì)影響到函數(shù)外的extra

5、命名關(guān)鍵字參數(shù)

對(duì)于關(guān)鍵字參數(shù)，函數(shù)的調(diào)用者可以傳入任意不受限制的關(guān)鍵字參數(shù)。至于到底傳入了哪些，就需要在函數(shù)內(nèi)部通過kw檢查。仍以person()函數(shù)為例，我們希望檢查是否有city和job參數(shù)：

def person(name, age, **kw):

   if 'city' in kw:

       # 有city參數(shù)

       pass

   if 'job' in kw:

       # 有job參數(shù)

       pass

   print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

但是調(diào)用者仍可以傳入不受限制的關(guān)鍵字參數(shù)：

>>> person('Jack', 24,city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)

如果要限制關(guān)鍵字參數(shù)的名字，就可以用命名關(guān)鍵字參數(shù)，例如，只接收city和job作為關(guān)鍵字參數(shù)。這種方式定義的函數(shù)如下：

def person(name, age, *, city, job):

      print(name, age, city, job)

和關(guān)鍵字參數(shù)**kw不同，命名關(guān)鍵字參數(shù)需要一個(gè)特殊分隔符*，*后面的參數(shù)被視為命名關(guān)鍵字參數(shù)。

調(diào)用方式如下：

>>> person('Jack', 24,city='Beijing', job='Engineer')

Jack 24 Beijing Engineer

如果函數(shù)定義中已經(jīng)有了一個(gè)可變參數(shù)，后面跟著的命名關(guān)鍵字參數(shù)就不再需要一個(gè)特殊分隔符*了：

def person(name, age, *args, city,job):

   print(name, age, args, city, job)

命名關(guān)鍵字參數(shù)必須傳入?yún)?shù)名，這和位置參數(shù)不同。如果沒有傳入?yún)?shù)名，調(diào)用將報(bào)錯(cuò)：

>>> person('Jack', 24,'Beijing', 'Engineer')

Traceback (most recent call last):

 File '<stdin>', line 1, in <module>

TypeError: person() takes 2 positionalarguments but 4 were given

由于調(diào)用時(shí)缺少參數(shù)名city和job，Python解釋器把這4個(gè)參數(shù)均視為位置參數(shù)，但person()函數(shù)僅接受2個(gè)位置參數(shù)。命名關(guān)鍵字參數(shù)可以有缺省值，從而簡(jiǎn)化調(diào)用：

def person(name, age, *,city='Beijing', job):

   print(name, age, city, job)

由于命名關(guān)鍵字參數(shù)city具有默認(rèn)值，調(diào)用時(shí)，可不傳入city參數(shù)：

>>> person('Jack', 24,job='Engineer')

Jack 24 Beijing Engineer

使用命名關(guān)鍵字參數(shù)時(shí)，要特別注意，如果沒有可變參數(shù)，就必須加一個(gè)*作為特殊分隔符。如果缺少*，Python解釋器將無(wú)法識(shí)別位置參數(shù)和命名關(guān)鍵字參數(shù)：

def person(name, age, city, job):

   # 缺少 *，city和job被視為位置參數(shù)

   pass

5、參數(shù)組合

在Python中定義函數(shù)，可以用必選參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)和命名關(guān)鍵字參數(shù)，這5種參數(shù)都可以組合使用。但是請(qǐng)注意，參數(shù)定義的順序必須是：必選參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、命名關(guān)鍵字參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)。比如定義一個(gè)函數(shù)，包含上述若干種參數(shù)：

def f1(a, b, c=0, *args, **kw):

   print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)

 def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):

   print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)

最神奇的是通過一個(gè)tuple和dict，你也可以調(diào)用上述函數(shù)：

>>> args = (1, 2, 3, 4)

>>> kw = {'d': 99, 'x': '#'}

>>> f1(*args, **kw)

a = 1 b = 2 c = 3 args = (4,) kw ={'d': 99, 'x': '#'}

>>> args = (1, 2, 3)

>>> kw = {'d': 88, 'x': '#'}

>>> f2(*args, **kw)

a = 1 b = 2 c = 3 d = 88 kw = {'x':'#'}

所以，對(duì)于任意函數(shù)，都可以通過類似func(*args, **kw)的形式調(diào)用它，無(wú)論它的參數(shù)是如何定義的。雖然可以組合多達(dá)5種參數(shù)，但不要同時(shí)使用太多的組合，否則函數(shù)接口的可理解性很差。

函數(shù)閉包

函數(shù)閉包就是在一個(gè)函數(shù)內(nèi)部定義一個(gè)函數(shù)，然后返回定義的內(nèi)部函數(shù)對(duì)象，名義上是返回一個(gè)函數(shù)名（函數(shù)名即函數(shù)對(duì)象），但實(shí)際返回還包括內(nèi)部函數(shù)作用域內(nèi)的資源；將這些資源連同函數(shù)名打包一起返回才稱之為閉包。如下例所示：

閉包的意義：返回的函數(shù)對(duì)象，不僅僅是一個(gè)函數(shù)對(duì)象，在該函數(shù)外還包裹了一層作用域，這使得，該函數(shù)無(wú)論在何處調(diào)用，優(yōu)先使用自己外層包裹的作用域

函數(shù)式編程與高階函數(shù)

把函數(shù)作為參數(shù)傳入或者返回一個(gè)函數(shù)，這樣的函數(shù)稱為高階函數(shù)，函數(shù)式編程就是指這種高度抽象的編程范式。函數(shù)式編程就是一種抽象程度很高的編程范式，純粹的函數(shù)式編程語(yǔ)言編寫的函數(shù)沒有變量，因此，任意一個(gè)函數(shù)，只要輸入是確定的，輸出就是確定的，這種純函數(shù)我們稱之為沒有副作用。而允許使用變量的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，由于函數(shù)內(nèi)部的變量狀態(tài)不確定，同樣的輸入，可能得到不同的輸出，因此，這種函數(shù)是有副作用的。

函數(shù)式編程的一個(gè)特點(diǎn)就是，允許把函數(shù)本身作為參數(shù)傳入另一個(gè)函數(shù)，還允許返回一個(gè)函數(shù)！Python對(duì)函數(shù)式編程提供部分支持。由于Python允許使用變量，因此，Python不是純函數(shù)式編程語(yǔ)言。

map()和reduce()函數(shù)

map()函數(shù)接收兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是函數(shù)，一個(gè)是Iterable，map將傳入的函數(shù)依次作用到序列的每個(gè)元素，并把結(jié)果作為新的Iterator返回

reduce把一個(gè)函數(shù)作用在一個(gè)序列[x1, x2, x3, ...]上，這個(gè)函數(shù)必須接收兩個(gè)參數(shù)，reduce把結(jié)果繼續(xù)和序列的下一個(gè)元素做計(jì)算

練習(xí)：利用map()函數(shù)，把用戶輸入的不規(guī)范的英文名字，變?yōu)槭鬃帜复髮懀渌懙囊?guī)范名字

輸入：['adam', 'LISA', 'barT']，輸出：['Adam','Lisa', 'Bart']：

# -*- coding: utf-8 -*-

#輸入名字，變成首字母大寫，其他字母小寫的標(biāo)準(zhǔn)格式

def normalize(name):

    str1 = ''

    for  i, ch in enumerate(name):

        if i == 0:

            str1 =str1 + ch.upper()    #str.upper() 方法讓字母轉(zhuǎn)大寫

        else:

            str1 =str1 + ch.lower()    #str.lower() 方法讓字母轉(zhuǎn)小寫

    return str1

def normalize(name):  

    name=name[0].upper()+name[1:].lower()  

return name 

L2 = list(map(normalize, L1))  

請(qǐng)編寫一個(gè)prod()函數(shù)，可以接受一個(gè)list并利用reduce()求積

# -*- coding: utf-8 -*-

from functools import reduce

def prod(L):

    def fn(x, y):

       return x*y

    returnreduce(fn, L)

測(cè)試代碼：

from functools import reduce

defprod(L):

    deff(x,y):

        return x*y

    return reduce(f, L)

L1 = []

while1:

    s = input('請(qǐng)往連乘數(shù)列中添加數(shù)字：\n')

    if s == 'end':

        break

    #s = float(s)

    L1.append(s)

print('連乘列表為：\n',L1)

print('計(jì)算結(jié)果為：\n',prod(L1))

filter()函數(shù)用于過濾序列

filter()接收一個(gè)函數(shù)和一個(gè)序列。和map()不同的是，filter()把傳入的函數(shù)依次作用于每個(gè)元素，然后根據(jù)返回值是True還是False決定保留還是丟棄該元素

練習(xí)：利用filter()篩選出回?cái)?shù)

def is_palindrome(n):

    return str(n) ==str(n)[::-1]

output=filter(is_palindrome, range(1,1001))

print(list(output))

匿名函數(shù)

在Python中，對(duì)匿名函數(shù)提供了有限支持。還是以map()函數(shù)為例，計(jì)算f(x)=x²時(shí)，除了定義一個(gè)f(x)的函數(shù)外，還可以直接傳入匿名函數(shù)：

>>>list(map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))

[1, 4, 9, 16, 25, 36,49, 64, 81]

通過對(duì)比可以看出，匿名函數(shù)lambda x: x * x實(shí)際上就是：

def f(x):

    return x * x

關(guān)鍵字lambda表示匿名函數(shù)，冒號(hào)前面的x表示函數(shù)參數(shù)。

匿名函數(shù)有個(gè)限制，就是只能有一個(gè)表達(dá)式，不用寫return，返回值就是該表達(dá)式的結(jié)果。

用匿名函數(shù)有個(gè)好處，因?yàn)楹瘮?shù)沒有名字，不必?fù)?dān)心函數(shù)名沖突。此外，匿名函數(shù)也是一個(gè)函數(shù)對(duì)象，也可以把匿名函數(shù)賦值給一個(gè)變量，再利用變量來調(diào)用該函數(shù)：

>>> f =lambda x: x * x

>>> f

<function<lambda> at 0x101c6ef28>

>>> f(5)

25

同樣，也可以把匿名函數(shù)作為返回值返回，比如：

def build(x, y):

Python函數(shù)的內(nèi)容有很多，例如函數(shù)的對(duì)象概念、遞歸函數(shù)、偏函數(shù)等，不是一篇博文可以說完的，而且python還有很多常用的內(nèi)置函數(shù)，模塊等，這些都需要在以后的使用中慢慢消化。這篇博客使用了不少廖雪峰python教程的示例，下面附下廖雪峰的python教程網(wǎng)址：https://www.liaoxuefeng.com/