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什么是函數，有什么用

• 函數是組織好的，可重復使用的，用來實現單一，或相關聯功能的代碼段。
• 函數能提高應用的模塊性，和代碼的重復利用率。
• Python提供了許多內建函數，比如print()。但也可以自己創建函數，這被叫做用戶自定義函數。

定義函數

• 函數代碼塊以def關鍵詞開頭，后接函數標識符名稱和圓括號 ()。
• 任何傳入參數和自變量必須放在圓括號中間，圓括號之間可以用于定義參數。
• 函數的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數說明。
• 函數內容以冒號起始，并且縮進。
• return [表達式] 結束函數，選擇性地返回一個值給調用方。不帶表達式的return相當于返回 None。
• 語法：

  def 函數名(參數列表):
      函數體
  

  def name(parameter1, parameter2, ...):
      do something...
      return ans
  

• 實例：寫一個函數get_mean(num), 其中num為一個整數列表, 要求返回列表中元素的平均值

  # 函數主體
  # 求平均值方法: 元素的和 / 元素的個數
  def get_mean(num):
      if len(num) > 0:
          return sum(num) / len(num)
      else:
          return 0
  

函數調用

• 定義一個函數：給了函數一個名稱，指定了函數里包含的參數，和代碼塊結構
• 這個函數的基本結構完成以后，可以通過另一個函數調用執行，也可以直接從 Python 命令提示符執行
• 例如下面實例調用了get_mean函數：

  # 測試
  values = [1, 2, 3, 4, 5]
  print(get_mean(values))
  
  # 結果: 3.0
  

參數傳遞

• 在 python 中，類型屬于對象，變量是沒有類型的：

  a = [1, 2, 3]
  a = "this is a string"
  

• 以上代碼中，[1, 2, 3] 是 List 類型，"this is a string"是 String 類型，而變量 a 是沒有類型，它僅僅是一個對象的引用（一個指針），可以是指向 List 類型對象，也可以是指向 String 類型對象。
• 可更改(mutable)與不可更改(immutable)對象
  • 在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的對象，而 list,dict 等則是可以修改的對象。
    • 不可變類型：變量賦值 a=5 后再賦值 a=10，這里實際是新生成一個 int 值對象 10，再讓 a 指向它，而 5 被丟棄，不是改變 a 的值，相當于新生成了 a。
    • 可變類型：變量賦值 la=[1,2,3,4] 后再賦值 la[2]=5 則是將 list la 的第三個元素值更改，本身la沒有動，只是其內部的一部分值被修改了。
  • python 函數的參數傳遞：
    • 不可變類型：類似 C++ 的值傳遞，如 整數、字符串、元組。如 fun(a)，傳遞的只是 a 的值，沒有影響 a 對象本身。如果在 fun(a)內部修改 a 的值，則是新生成來一個 a。
    • 可變類型：類似 C++ 的引用傳遞，如 列表，字典。如 fun(la)，則是將 la 真正的傳過去，修改后 fun 外部的 la 也會受影響
• 可變對象在函數里修改了參數，那么在調用這個函數的函數里，原始的參數也被改變了。

參數

• 必需參數

  • 必需參數須以正確的順序傳入函數。調用時的數量必須和聲明時的一樣。
  • 調用 printme() 函數，你必須傳入一個參數，不然會出現語法錯誤：

  def printme( str ):
      "打印任何傳入的字符串"
      print (str)
      return
  
  # 調用 printme 函數，不加參數會報錯
  printme()
  

• 關鍵字參數

  • 關鍵字參數和函數調用關系緊密，函數調用使用關鍵字參數來確定傳入的參數值。
  • 使用關鍵字參數允許函數調用時參數的順序與聲明時不一致，因為 Python 解釋器能夠用參數名匹配參數值。
  • 以下實例在函數 printme() 調用時使用參數名：

    def printme(str):
        "打印任何傳入的字符串"
        print (str)
        return
    
    # 調用printme函數
    printme(str = "string")
    
    # 輸出: string
    

  • 以下實例中演示了函數參數的使用不需要使用指定順序：

    def printinfo(name, age):
        print ("名字: ", name)
        print ("年齡: ", age)
        return
    
    # 調用printinfo函數
    printinfo(age=18, name="zhangsan")
    
    # 輸出: 
    # 名字: zhangsan
    # 年齡: 18
    

• 默認參數

  • 調用函數時，如果沒有傳遞參數，則會使用默認參數。* 以下實例中如果沒有傳入 age 參數，則使用默認值：

    def printinfo(name, age = 35):
        print ("名字: ", name)
        print ("年齡: ", age)
        return
    
    # 調用printinfo函數
    printinfo(name="zhangsan")
    
    # 輸出:
    # 名字: zhangsan
    # 年齡: 35
    

• 不定長參數

  • 可能需要一個函數能處理比當初聲明時更多的參數。這些參數叫做不定長參數，和上述 2 種參數不同，聲明時不會命名。
  • 基本語法如下：

    def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
        function_suite
        return [expression]
    

  • 加了星號 * 的參數會以元組(tuple)的形式導入，存放所有未命名的變量參數
  • 實例：

    def printinfo( arg1, *vartuple ):
        "打印任何傳入的參數"
        print ("輸出: ")
        print (arg1)
        print (vartuple)
    
    # 調用printinfo 函數
    printinfo( 70, 60, 50 )
    
    # 輸出：
    # 70
    # (60, 50)
    

匿名函數

• python 使用 lambda 來創建匿名函數。
  所謂匿名，意即不再使用 def 語句這樣標準的形式定義一個函數。
• lambda 只是一個表達式，函數體比 def 簡單很多。
• lambda的主體是一個表達式，而不是一個代碼塊。僅僅能在lambda表達式中封裝有限的邏輯進去。
• lambda 函數擁有自己的命名空間，且不能訪問自己參數列表之外或全局命名空間里的參數。
• 雖然lambda函數看起來只能寫一行，卻不等同于C或C++的內聯函數，后者的目的是調用小函數時不占用棧內存從而增加運行效率。
• lambda 函數的語法只包含一個語句，如下：

  lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
  

• 實例：

  sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
  
  # 調用sum函數
  print ("相加后的值為 : ", sum( 10, 20 ))
  
  # 輸出: 
  # 相加后的值為 :  30
  

return語句

• return [表達式] 語句用于退出函數，選擇性地向調用方返回一個表達式。
• 不帶參數值的return語句返回None。