免费做自荐书的网站,设计师网上接私单app,软件售卖平台,网站建设与维护 计算机四、Python的程序结构与函数
4.4 函数
函数能将代码划分为若干模块#xff0c;每一个模块可以相对独立的实现某一个功能#xff0c;函数有两个主要功能#xff0c;分别是降低编程难度和实现代码复用#xff0c;函数是一种功能抽象#xff0c;复用它可以将一个复杂的大问…
四、Python的程序结构与函数
4.4 函数
函数能将代码划分为若干模块每一个模块可以相对独立的实现某一个功能函数有两个主要功能分别是降低编程难度和实现代码复用函数是一种功能抽象复用它可以将一个复杂的大问题分解为一系列简单的小问题小问题再分解成更小的问题是一种分而治之的思想运用。
4.4.1 函数定义
函数的定义即函数功能的实现过程包含函数头与函数体两部分。使用def关键字定义函数后跟函数名、参数和冒号。函数体缩进。 语法格式如下
def 函数名(参数1,参数2):函数体return 返回值列表
其中关键要点包括
def:关键字标志着函数的开始。
函数名函数的唯一标识。
参数参数列表中的参数是形式参数形参只在函数体中有效。
形文档字符串在函数体开始的第一个语句通常是一个字符串用于描述函数的作用、参数、返回值等信息。
冒号用于标记函数体的开始。
函数体函数体包含了实现函数功能的代码块由一行或多行代码组成。
返回值标志函数的结束将返回值赋给函数的调用者可选的返回一个值如果没有return函数将返回none。4.4.2 函数调用
函数被定义好之后不会立即执行只有被程序调用时才会执行。 语法格式 函数名实参 调用时参数列表中给出实际要传入函数内部的参数这类参数称为实际参数即实参实参可以是变量、常量、表达式、函数等。
4.4.3 参数传递
Python中函数的参数传递是指实参传递给形参的过程。python中函数支持以多种方式传递参数包括位置传递关键字传递默认值传递包裹传递解包裹传递以及混合传递。
## 1. 位置传递Positional Arguments位置传递是最基本的参数传递方式参数按照函数定义时的位置顺序依次传递给函数。**示例**python
def greet(first_name, last_name):print(fHello, {first_name} {last_name})greet(John, Doe) # Hello, John Doe
markdown2. 关键字传递Keyword Arguments关键字传递允许调用者明确指定参数的名称和值这样就不必关心参数的顺序。示例def greet(first_name, last_name):print(fHello, {first_name} {last_name})greet(last_nameDoe, first_nameJohn) # Hello, John Doe
python3. 默认值传递Default Argument Values在函数定义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。示例def greet(name, greetingHello):print(f{greeting}, {name})greet(John) # Hello, John
greet(Jane, greetingHi) # Hi, Jane
python4. 包裹传递Variable-Length Non-Keyword Arguments, *args使用星号(*)前缀的参数可以收集所有额外的位置参数并将它们作为元组传递给函数。示例def sum_all(*numbers):return sum(numbers)print(sum_all(1, 2, 3, 4)) # 10
python5. 解包裹传递Unpacking, * for lists/tuples and ** for dictionaries解包裹允许将一个列表、元组或字典解包成多个参数。示例def greet(name, greeting):print(f{greeting}, {name})args [John, Hello]
greet(*args) # Hello, Johnkwargs {name: Jane, greeting: Hi}
greet(**kwargs) # Hi, Jane
python6. 可变关键字参数传递Variable-Length Keyword Arguments, **kwargs双星号(**)前缀的参数可以收集所有额外的关键字参数并将它们作为字典传递给函数。示例def describe_person(name, **details):print(f{name}:)for key, value in details.items():print(f {key}: {value})describe_person(Alice, age30, jobEngineer) # Alice:# age: 30# job: Engineer
python7. 混合传递函数可以同时接受位置参数、关键字参数、默认值参数、可变参数等。示例def describe_person(name, age, jobNone, **details):print(f{name} is a {age}-year-old {job or person}:)for key, value in details.items():print(f {key}: {value})describe_person(Bob, 25, jobDeveloper, cityNew York, hobbyCoding)4.4.4 函数返回值Return Values
在Python中函数可以通过return语句来返回一个或多个值。如果函数没有显式地返回任何值则默认返回None。返回值可以是任何数据类型包括基本类型如整数、字符串、复杂类型如列表、字典甚至是自定义对象。示例
def add(a, b):return a bresult add(3, 4)
print(result) # 输出7def get_user_info(name, age):return {name: name,age: age}user get_user_info(Alice, 30)
print(user) # 输出{name: Alice, age: 30}4.4.5 python函数作用域Scope
函数作用域决定了变量的可见性和生命周期。Python中有以下几种作用域1. 局部作用域Local Scope在函数内部定义的变量仅在该函数内部可见。函数执行完毕后这些变量会被销毁。
def my_function():local_var 5print(local_var) # 可以访问local_varmy_function() # 输出5
print(local_var) # 错误NameError: name local_var is not defined
python1. 全局作用域Global Scope在函数外部定义的变量拥有全局作用域整个文件内都可以访问除非在函数内部被重新定义为局部变量。global_var 10def access_global():print(global_var)access_global() # 输出10def modify_global():global global_var # 使用global关键字声明使用全局变量global_var 20modify_global()
print(global_var) # 输出20
python1. 内置作用域Built-in Scope包含Python内置的名称如len, range, str等这些名称在任何地方都可以直接访问。2. 非局部作用域Non-local Scope/Enclosing Scope当一个函数嵌套在另一个函数内时外层函数内的变量对内层函数而言是非局部变量。使用nonlocal关键字可以在内层函数中修改外层函数的变量。def outer():enclosed_var 100def inner():nonlocal enclosed_varenclosed_var 200print(enclosed_var)inner()print(enclosed_var) # 输出也会是200因为inner函数修改了enclosed_varouter()python理解函数作用域对于编写清晰、可维护的代码至关重要它帮助我们控制变量的可见范围避免命名冲突。
4.5 匿名函数Lambda Functions
匿名函数通常被称为lambda函数在Python中是一种简洁的方式用于定义小型、一次性使用的函数。这种函数不需要使用def关键字来定义而是使用lambda关键字。lambda函数的主要用途是在需要小函数的地方特别是在作为参数传递给高阶函数时如map(), filter(), sorted()等。
语法lambda arguments: expression
python示例# 使用lambda函数进行平方计算
square lambda x: x ** 2
print(square(5)) # 输出25使用lambda函数对列表进行排序
students [(Alice, 28), (Bob, 22), (Charlie, 30)]
students.sort(keylambda student: student[1])
print(students) # 输出[(Bob, 22), (Alice, 28), (Charlie, 30)]4.6 模块化编程
模块化编程是一种将程序分解成独立部分的方法每个部分负责特定的功能。在Python中模块就是包含Python定义和语句的文件。通过将代码组织成模块可以提高代码的可读性、可重用性和可维护性。
创建模块 创建一个.py文件即为创建一个模块例如math_operations.py。模块内容示例# math_operations.py
def add(a, b):return a bdef subtract(a, b):return a - b
python导入模块 使用import语句可以导入模块然后调用其中的函数。导入示例import math_operationsresult math_operations.add(5, 3)
print(result) # 输出8result math_operations.subtract(10, 4)
print(result) # 输出6
python从模块导入特定函数 使用from ... import ...语句可以直接导入模块中的特定函数而无需每次调用时都加上模块名前缀。导入特定函数示例from math_operations import add, subtractresult add(7, 2)
print(result) # 输出9result subtract(15, 5)
print(result) # 输出10
python使用as关键字给模块或函数起别名 可以使用as关键字给导入的模块或函数起别名简化调用过程。别名示例import math_operations as moresult mo.add(8, 2)
print(result) # 输出10from math_operations import add as a, subtract as sresult a(9, 3)
print(result) # 输出12result s(18, 8)
print(result) # 输出10python模块化编程是Python编程中的一项重要技能它有助于保持代码的整洁和高效同时也便于团队协作和代码复用。
