写给Python社群的第5课：Python 函数，真的难吗？

⛳️ 函数简介

这篇博客给大家带来的是 Python 函数，每次讲解到函数的时候，都会有很多同学掉队，其核心原因是思维的转变，在前文的几篇博客中，都是以线性思维进行说明，翻译成编程逻辑就是顺序思维，加入函数之后，顺序思维会因为函数而发生跳转，即进入函数，跳出函数的逻辑反复出现，所以初学者在学习阶段，很容易迷惑。

其实在前四篇博客中，我们已经大量使用了函数，例如 print() 输出函数，len() 获取列表长度函数，sorted() 排序函数，del() 对象删除函数。

这时在回忆一下，你在使用函数的时候无需知道函数内部的代码是如何实现，而只需要知道函数名和参数，以及函数返回的结果即可使用对应函数。

函数最基础的应用场景就是把相同的代码抽离出来，独立实现一个功能，然后反复调用！

⛳️ 函数实战

🔥 定义函数

函数是封装好的功能代码，其可以反复被调用，语法格式如下。

def 函数名([参数[,更多参数]]):
	函数体
	[return 返回值]

其中中括号内容都属于可选内容，如果去除这部分之后，你会发现一个精简的函数声明语法。

def 函数名():
	函数体

其中 def 作为函数声明的关键字出现，函数名需要遵守命名规则，即见名知义，小括号中的参数为可选内容，其后跟英文冒号，函数体是实现函数功能的核心代码，return 语句是函数的返回值。

🔥 无参函数和带参函数

函数定义的正式学习都是从无参函数开始的，我们定义一个返回【你好】的函数。

def my_func():
    return "你好"

# 函数调用
my_func()

定义函数之后，如果希望使用函数，直接采用 函数名+小括号的格式调用即可，例如上述代码的 my_func() 调用 。

无参函数是最简单的函数定义形式，在此基础上可以携带一个参数，例如下述代码。

def my_func(name):
    print(name,'你好')

my_func('橡皮擦')

调用带参数的函数，需要传入参数值，即上述代码将 橡皮擦 作为 name 参数的值，传递到函数中，然后通过 print() 函数进行输出。代码还可以进行一下修改。

def my_func(name):
    print(name,'你好')

my_func(name = '橡皮擦')

调用函数传递参数的之后，在小括号中指定了参数名 name，同时为其赋值 橡皮擦，有了该概念之后，又可以引出来函数定义时，定义多个参数的问题。

def my_func(name,age):
    print(name,'你好!''你的年龄是',18)

my_func(name = '橡皮擦',age=18)

如果在调用函数时，不主动指定参数名，那默认按照参数位置进行匹配，例如下述代码。

def my_func(name,age):
    print(name,'你好!''你的年龄是',18)

my_func( '橡皮擦',18)

还需要注意，在传递参数时，指定参数名，必须放在函数传递参数实参时的尾部，下述代码是错误的。

def my_func(name,age):
    print(name,'你好!''你的年龄是',18)

my_func( name = '橡皮擦',18)

错误提示如下：

  File "<ipython-input-8-a5a79ab3cff7>", line 4
    my_func( name = '橡皮擦',18)

^
SyntaxError: positional argument follows keyword argument

错误信息为语法错误，内容是位置参数被放在了关键字参数后。

前面又出现了几个新鲜概念，第一个是实参，与之对应的概念是形参，函数在声明的时候，使用的占位参数是形参，函数调用的时候，传递的参数实际值是实参，你可以基于这两个概念，再看一下前文所涉及内容。

上面还提及了位置参数和关键字参数，在后文函数参数一节，详细给大家说明。

🔥 函数的返回值

函数的返回值属于函数可选项，即函数是可以不带返回值的，如果没有显示使用 return 设置返回值，函数在使用完毕，会默认返回 None，return 语句除了用作函数返回值的关键字，其还携带一个阻止函数继续运行的功能，即当运行时环境发现 return 关键字之后，后续代码全部忽略执行。

def my_func(name,age):
    if age >=18:
        return '成年'

    else:
        return '年轻人'
my_func('橡皮擦',18)

🔥 函数的参数

函数的参数属于函数这一节知识点中最复杂的一块了，原因是其组合形式极多，接下来为大家逐一展示。

位置参数
什么是位置参数，在传输参数的时候，形参和实参位置一一对应，顺序不能乱，例如下述代码。

def my_func(name,age):
    if age >=18:
        return '成年'

    else:
        return '年轻人'
my_func('橡皮擦',18)

如果在向函数传递值的时候，把参数位置给混淆了，即出现如下场景。

def my_func(name,age):
    if age >=18:
        return '成年'

    else:
        return '年轻人'
my_func(18,'橡皮擦')

上述代码运行会直接报错，原因就是实参位置无法对应准确。
关键字参数
关键字参数其实说的是实参位置代码的写法，即使用 参数名=值 的格式进行传递，用该方法可以防止参数传递出错，例如修改上述代码为如下内容。

def my_func(name,age):
    if age >=18:
        return '成年'

    else:
        return '年轻人'
my_func(age = 18,name = '橡皮擦')

代码立刻可以执行，即函数在调用时，指定参数名和对应值，无需考虑参数位置。
参数默认值
在函数声明的时候，可以给参数一个缺省值，这样即使调用者没有给该函数赋值，代码也可正常运行。

def my_func(name,age=19):
    if age >=18:
        return '成年'

    else:
        return '年轻人'
my_func(name = '橡皮擦')

参数默认值，可以看作带可选参数的函数定义形式。

不定长参数 *，** Python 允许程序员编写不定长参数，首先我们学习一下 *的用法，在函数定义的时候，可以在形参尾部增加一个*vars，语法格式如下所示：

def my_func(name,age,*vars):
    print(name)
    print(age)
    print(vars)
my_func('橡皮擦',19,1,2,3,4)

运行代码，会发现输出 vars 时，会打印一个元组，将 (1,2,3,4) 都进行了打包输出。

特别注意：在定义函数时，只能有一个 *vars，而且只能放在最右侧，所以下述声明都是错误的。
def my_func(name,age,*vars1，*vars2):
def my_func(name,*vars,age):

接下来在说明一个 **kws 参数，在函数定义的时候，可以在参数表末尾追加该形参，其表示接收任意数量的键值对，示例代码如下：

def my_func(name,age,**kws):
    print(name)
    print(age)
    print(kws)
my_func('橡皮擦',19,s='女',g='1',bl='234')

**kws 参数也必须放在参数表最右侧，如果有 *vars，注意它需要在 *vars 右侧，即下述格式。

def my_func(name,age,*vars,**kws):
    print(name)
    print(age)
    print(vars)
    print(kws)
my_func('橡皮擦',19,9,s='女',g='1',bl='234')

上述代码虽然简单，但是包含了所有参数格式，我们依次看一下。

• 橡皮擦 和 19 分别匹配了参数表中的 name，age 两个形参；
• 19 无匹配值，并且是以位置参数进行的传递，所以其被 *vars 捕获；
• s='女'，g='1'，bl='234' 由于其为关键字格式传递参数值，所以 *vars 无法捕获，被 **kws 捕获到。

肯定有同学问 *vars 和 **kws 实战中有何用途呢？直接声明参数不好吗？

注意这里的 vars 和 kws 只是普通的变量名，可以自行替换。

答案如下，当我们向函数传递元组，列表，字典的时候，就会发现其价值，请查看下述函数声明。

my_tuple = ('橡皮擦',18,'年轻','女','研究生','985/211')
def show_info(*vars):
    print(vars)

show_info(my_tuple)

可以看到，在上述代码中，我们的形参表只有一个 *vars，就可以完整的捕获整个元组，大幅度的减少了编码难度。

同样的道理，你可以尝试将字典搭配 **kws 使用，看一下是否可能精简你的 Python 代码。

🔥 函数的作用域

刚刚过去函数参数，又到了函数作用域这一难点了，作用域知识会贯穿整个 Python 生涯，由于其知识点比较隐蔽，而且被遗忘的概率极高，所以作用域一直是初学 Python 时的大挑战。

第一个要理解的知识点是作用域知识指的的变量的作用域，所有后文讨论的都是变量内容。

先来看一下全局作用域和局部作用域这两个概念，在简化一下概念，咱们首先要学习的是全局变量和局部变量。

全部变量自赋值开始，后续任何代码块都可以访问该变量，而局部变量不可以，只能在定义它的函数内部访问。

下面我们进行一下代码演示。

name = '橡皮擦' # 全局变量
def show():
    print(name) # 函数内部访问

show()
print(name) # 全局访问

此时运行代码会输出两个【橡皮擦】，该内容表示 name 作为全局变量，可以在函数内部被访问到，这里会产生一个知识点，如果你希望在函数内部修改全局变量，是否可以实现。

name = '橡皮擦' # 全局变量
def show():
    name = '大橡皮' # 局部变量
    print(name) # 函数内部访问

show()
print(name) # 全局访问

运行代码，发现最后一行代码输出的依旧是【橡皮擦】，函数内部的重新赋值 name='大橡皮' 并未生效，函数外访问依旧是原值，如果希望在函数内部修改全局变量，需要使用关键字 global，修改上述代码。

name = '橡皮擦' # 全局变量
def show():
    global name # 关键点
    name = '大橡皮' # 局部变量
    print(name) # 函数内部访问

show()
print(name) # 全局访问

在函数内部使用全局变量前，增加了一个 global name，该语句表示函数内的 name 参数是全局变量，修改之后会影响到全局。

在程序编码实战中，不建议过多的使用 global 关键字，因其会导致变量作用域发生混乱。

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