【Python】解析Python中函数的基本使用

1.简介

在Python中定义函数的基本格式为：

def <函数名>(参数列表):
    <函数语句>
    return <返回值>

Python中的函数形式比较灵活，声明一个函数不需要声明返回值类型，也不需要声明参数类型。在使用函数之前必需先定义函数。

下面是一个基本使用案例：

'''
多行注释：定义sum函数，求和。
'''
def sum(t):
    result = 0;
    for e in t:
        result+=e;
    return result;
#单行注释：将set对象传入sum函数
res = sum({1,2,3,4});
print(res);

2.global全局变量

2.1 global关键字的使用

Python中变量作用域分为局部作用域、全局作用域和内置作用域。

def test():
    print(a);
a = "hello world";
test();

输出：

hello world

当执行到print(a)的时候，会在test()函数中搜索变量a,如果test()作用域中没有变量a,那么它会去全局作用域中搜索变量a。

上面案例中变量a的作用域是全局作用域。若函数中也有一个局部作用域变量a，那么会发生什么呢？

def test():
    a = "i am in internal";
    print(a);
a = "i am in external";
test();
print(a);

输出：

i am in internal
i am in external

这个输出结果是我们预期之内的，从结果可以看出，当在局部作用域和全局作用域中有相同的变量名时，在局部作用域之内以局部作用域的变量名为准，在局部作用域之外以全局作用域的变量名为准。

如果想在局部作用域之内使用全局作用域的变量，那么可以使用global关键字：

def test():
    global a;
    a = "hello world";
    print(a);
a = "i am in external";
test();
print(a);

输出：

hello world
hello world

2.2 globals()和locals()的使用

在Python中可以使用locals()来访问局部命名空间中变量，例如：

def functest(i,str):
    x = 12345
    print(locals())
functest(1,"test")

输出：

{'x':12345,'str':'test','i':1}

内置函数globals()用来访问全局命名空间中变量，例如：

if '__main__' == __name__:
    print(globals())

输出：

{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': '/home/test1.py', 'x': 12345}

Python中的globals()函数和locals()函数的返回值数据类型都是Dictionary，但是locals()返回的是局部命名变量的副本；而globals()返回的是实际的全局命名空间，所以任何对globals()的改变都会影响到全局变量。

def funtest(i):
    print('局部变量 i = ',locals()['i'])
    print("修改局部变量 locals()['i']=12 ")
    locals()['i'] = 12
    print('局部变量 i = ',locals()['i'])
y = 1
if '__main__' == __name__:
    funtest(y)
    print('----------------')
    print('全局变量 y = ',globals()['y'])
    print("修改全局变量 globals()['y']=12")
    globals()['y'] = 12
    print('全局变量 y = ',globals()['y'])

输出：

局部变量 i =  1
修改局部变量 locals()['i']=12
局部变量 i =  1
----------------
全局变量 y =  1
修改全局变量 globals()['y']=12
全局变量 y =  12

从上面的结果可以看出，globals()和locals()虽然都返回Dictionary的数据类型，但是任何对globals()的修改都会影响到全局变量，但是对locals()的修改不会影响到任何局部变量。

3.不定长参数

不定长参数也被称为可变参数，在定义变长参数的时候只需要在变量前面加上星号“*”。变长参数的形参类型是元组类型（tuple），若不传入任何参数那么它就是一个空元组。

def printinfo(num,*vartuple):
    print("接下来会打印 ",num," 个参数");
    for a in vartuple:
        print(a);

printinfo(3,"how","are","you");

输出：

接下来会打印3个参数
how
are
you

Python中除了单个星号的可变参数，还有两个星号的可变参数(**)，两个星号的可变参数表示关键字参数，它本质上是一个dict，下面的代码展示了如何使用。

def fun(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
    print("{0} 喜欢 {1}".format(key, value))

fun(Geek="cat", cat="box")

输出：

Geek 喜欢 cat
cat 喜欢 box

4.匿名函数

在Python中，lambda的语法是唯一的。其形式如下：

 lambda argument_list: expression

其中，lambda是Python预留的关键字，argument_list和expression由用户自定义。具体介绍如下。
1.这里的argument_list是参数列表。它的结构与Python中函数(function)的参数列表是一样的，argument_list可以有非常多的形式。
2.这里的expression是一个关于参数的表达式。表达式中出现的参数需要在argument_list中有定义，并且表达式只能是单行的。

lambda函数示例：

lambda x, y: x*y；函数输入是x和y，输出是它们的积x*y
lambda:None；函数没有输入参数，输出是None
lambda *args: sum(args); 输入是任意个数的参数，输出是它们的和(隐性要求是输入参数必须能够进行加法运算)
lambda **kwargs: 1；输入是任意键值对参数，输出是1

例如：

f = lambda x, y: x*y  #声明lambda表达式
res = f(2,3)  #调用函数

将lambda函数作为参数传递给其他函数：

filter函数。此时lambda函数用于指定过滤列表元素的条件。例如filter(lambda x: x % 3 == 0, [1, 2, 3])指定将列表[1,2,3]中能够被3整除的元素过滤出来，其结果是[3]。

sorted函数。此时lambda函数用于指定对列表中所有元素进行排序的准则。例如sorted([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9], key=lambda x: abs(5-x))将列表[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]按照元素与5距离从小到大进行排序，其结果是[5, 4, 6, 3, 7, 2, 8, 1, 9]。

map函数。此时lambda函数用于指定对列表中每一个元素的共同操作。例如map(lambda x: x+1, [1, 2,3])将列表[1, 2, 3]中的元素分别加1，其结果[2, 3, 4]。

reduce函数。此时lambda函数用于指定列表中两两相邻元素的结合条件。例如reduce(lambda a, b: '{}, {}'.format(a, b), [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])将列表 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]中的元素从左往右两两以逗号分隔的字符的形式依次结合起来，其结果是'1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9'。