定义函数用def,调用函数直接使用函数名加参数。函数可返回值、支持多种参数类型,作用域遵循LEGB规则,闭包能捕获外部变量,提升代码复用与灵活性。

在Python里,定义一个函数本质上就是给一段你想要重复使用的代码块一个名字,并指定它需要哪些输入(参数)。而调用函数,则是通过这个名字去执行那段代码,并提供它所需的具体输入。它让你的代码模块化、可读性更高,也更容易维护——想想看,如果一段逻辑需要在十个地方用到,你肯定不想复制粘贴十次,对吧?
解决方案
在Python中定义函数,我们使用
def
关键字,后面跟着函数名,然后是一对圆括号,里面可以放参数(也可以没有),最后是一个冒号。函数体需要缩进。调用函数则简单得多,直接写函数名,后面跟上圆括号,并在里面提供实际的参数。
一个最基本的函数定义和调用是这样的:
def greet(name): """ 这个函数用于向指定的人打招呼。 """ message = f"你好,{name}!欢迎来到Python的世界。" print(message)# 调用函数greet("张三")greet("李四")
这里,
greet
就是函数名,
name
是它的一个参数。当你调用
greet("张三")
时,字符串”张三”就被赋值给了函数内部的
name
变量。
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函数还可以返回一个值,使用
return
语句。这非常有用,因为很多时候我们不只是想让函数执行一个动作(比如打印),更希望它能计算出某个结果并供程序的其他部分使用。
def add(a, b): """ 计算两个数的和并返回。 """ result = a + b return result# 调用函数并获取返回值sum_result = add(5, 3)print(f"5 + 3 = {sum_result}") # 输出:5 + 3 = 8another_sum = add(10, 20)print(f"10 + 20 = {another_sum}") # 输出:10 + 20 = 30
我个人觉得,
return
是函数最强大的特性之一。它让函数从一个“执行器”变成了一个“计算器”,极大地提升了代码的表达能力和复用性。
Python函数参数有哪些巧妙的玩法?
当我们谈论函数的输入,也就是参数,Python提供了相当多的灵活性,这远不止简单的位置匹配。理解这些不同类型的参数,能让你写出更健壮、更易用的函数。
位置参数 (Positional Arguments):这是最常见的,参数的传递顺序必须与定义时一致。
def describe_person(name, age, city): print(f"{name},{age}岁,来自{city}。")describe_person("小明", 25, "北京")# describe_person(25, "小明", "北京") # 顺序错误会导致逻辑混乱
这种方式直观,但当参数多起来时,就容易搞混顺序。
关键字参数 (Keyword Arguments):通过
key=value
的形式传递,不依赖位置,提高了代码的可读性,也避免了参数顺序的混淆。
def describe_person(name, age, city): print(f"{name},{age}岁,来自{city}。")describe_person(age=30, city="上海", name="小红") # 顺序无关紧要
我经常在参数较多或者有些参数含义不那么明显时,倾向于使用关键字参数。
默认参数 (Default Arguments):在定义函数时为参数指定一个默认值。如果调用时没有提供该参数,就使用默认值。
def send_email(receiver, subject="无主题", body=""): print(f"发送邮件给:{receiver}") print(f"主题:{subject}") print(f"内容:{body}")send_email("alice@example.com") # 使用默认主题和空内容send_email("bob@example.com", subject="会议通知") # 仅覆盖主题
这里有个小陷阱,默认值如果是可变对象(如列表、字典),在多次调用中会共享同一个对象,这通常不是你想要的。比如:
def append_item(item, my_list=[]): # 错误示范! my_list.append(item) return my_listprint(append_item(1)) # [1]print(append_item(2)) # [1, 2] -- 意料之外!
正确的做法是使用
None
作为默认值,并在函数内部判断:
def append_item_correct(item, my_list=None): if my_list is None: my_list = [] my_list.append(item) return my_listprint(append_item_correct(1)) # [1]print(append_item_correct(2)) # [2] -- 这才是我们想要的
这个细节,我个人在初学时就踩过坑,所以每次用到默认参数都会特别留意。
*可变位置参数 (`args
)**:当你不知道函数会被传入多少个位置参数时,可以使用
*args`来收集它们,它们会被打包成一个元组。
def calculate_sum(*numbers): total = 0 for num in numbers: total += num return totalprint(calculate_sum(1, 2, 3)) # 6print(calculate_sum(10, 20, 30, 40, 50)) # 150
可变关键字参数 (`kwargs
)**:类似
*args`,但它收集的是任意数量的关键字参数,并将它们打包成一个字典。
def print_profile(**details): for key, value in details.items(): print(f"{key}: {value}")print_profile(name="小王", age=28, occupation="工程师")
*args
和
**kwargs
的组合使用非常强大,比如在编写装饰器或需要转发参数的函数时。
Python函数如何优雅地处理返回值?
函数的返回值是它与外部世界沟通的桥梁。理解如何高效、清晰地处理返回值,对于构建可维护的代码至关重要。
单个返回值:这是最常见的,函数执行计算后返回一个单一的结果。
def square(x): return x * xresult = square(4) # result 为 16
多个返回值(以元组形式):Python允许函数看起来返回多个值,实际上它返回的是一个元组。调用者可以通过解包(unpacking)来获取这些值。
def get_min_max(numbers): if not numbers: return None, None # 处理空列表的情况 return min(numbers), max(numbers)data = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]minimum, maximum = get_min_max(data)print(f"最小值:{minimum},最大值:{maximum}") # 最小值:1,最大值:9# 如果你只关心其中一个,也可以这样_, max_val = get_min_max(data)print(f"只取最大值:{max_val}")
这种返回多个值的方式,我个人觉得非常Pythonic,比在其他语言中通过引用传递或者返回一个自定义对象要简洁得多。
不显式返回 (
return None
):如果函数没有明确的
return
语句,或者只有
return
而没有跟任何值,它会隐式地返回
None
。
def do_nothing(): pass # 什么也不做def print_message(msg): print(msg) return # 显式返回Noneresult1 = do_nothing()result2 = print_message("Hello")print(f"do_nothing返回:{result1}") # do_nothing返回:Noneprint(f"print_message返回:{result2}") # print_message返回:None
理解
None
的存在很重要。当一个函数可能因为某种条件失败,或者没有结果时,返回
None
是一种常见的模式。例如,在一个查找函数中,如果没有找到目标,返回
None
比抛出异常更“温和”。
尽早返回 (Early Exit):在函数内部,如果某个条件满足,可以立即
return
,避免后续不必要的计算。这有助于简化逻辑,提高代码可读性。
def is_positive(number): if not isinstance(number, (int, float)): return False # 如果不是数字,直接返回False if number > 0: return True return False # 否则返回False
这种模式让函数的逻辑路径更清晰,避免了深层嵌套的
if/else
。我发现,很多时候,通过尽早处理“边缘情况”或“失败条件”,可以大大简化主逻辑。
Python函数作用域(Scope)与闭包(Closure)的深度解析
理解Python中变量的作用域(Scope)是编写可靠函数的基础,而闭包(Closure)则是在此基础上更高级且强大的概念。
作用域(Scope):Python中的作用域遵循LEGB原则:
L (Local):函数内部定义的变量。它们只在该函数内部可见。E (Enclosing function locals):嵌套函数(内层函数)中,可以访问外层函数(非全局)的局部变量。G (Global):在模块级别(文件顶部)定义的变量。它们在整个模块中都可见。B (Built-in):Python内置的名称,如
、
len
等。
一个经典的例子:
x = "全局变量" # Globaldef outer_function(): y = "外部函数的局部变量" # Enclosing def inner_function(): z = "内部函数的局部变量" # Local print(x) # 访问全局变量 print(y) # 访问外部函数的局部变量 print(z) # 访问内部函数的局部变量 inner_function() # print(z) # 错误:z不在outer_function的作用域内outer_function()# print(y) # 错误:y不在全局作用域内
这里有个常见的陷阱,如果你在函数内部尝试修改一个全局变量,Python会默认创建一个同名的局部变量,而不是修改全局变量。如果你真的想修改全局变量,需要使用
global
关键字:
count = 0def increment_bad(): count = 1 # 这是一个新的局部变量,不是修改全局的count print(f"局部count: {count}")def increment_good(): global count # 声明要修改的是全局变量 count += 1 print(f"全局count: {count}")increment_bad() # 输出:局部count: 1print(f"全局count(未变):{count}") # 输出:全局count(未变):0increment_good() # 输出:全局count: 1print(f"全局count(已变):{count}") # 输出:全局count(已变):1
对于嵌套函数,如果你想在内层函数修改外层函数的局部变量,需要使用
nonlocal
关键字。这在闭包中尤为重要。
闭包(Closure):当一个内层函数引用了外层函数的局部变量,并且外层函数已经执行完毕,但内层函数仍然可以访问和操作那些变量时,我们就说这个内层函数形成了一个闭包。闭包的核心在于:函数及其创建时所处的环境(即它能访问的非全局变量)的组合。
def make_multiplier(x): def multiplier(y): return x * y # multiplier 引用了外层函数的 x return multiplier # 返回内层函数# 创建两个不同的乘法器times_3 = make_multiplier(3)times_5 = make_multiplier(5)print(times_3(10)) # 输出:30 (x=3, y=10)print(times_5(10)) # 输出:50 (x=5, y=10)
在这个例子中,
make_multiplier
函数执行完毕后,它的局部变量
x
理论上应该被销毁。但是,由于
multiplier
函数引用了
x
,Python的闭包机制确保了
x
的值(无论是3还是5)被“记住”了,并绑定到了各自返回的
multiplier
函数实例上。
闭包在很多场景下都非常有用,比如:
装饰器 (Decorators):Python装饰器就是闭包的一个典型应用,它允许你在不修改原函数代码的情况下,给函数添加额外的功能。数据封装:可以模拟私有变量,隐藏内部状态。延迟计算:创建一个函数,在未来某个时刻执行,并使用创建时捕获的环境。
我个人觉得,闭包是Python函数式编程的一个重要基石,它让代码更具表达力和灵活性。理解了作用域和闭包,你就能更好地掌握Python的函数,并写出更高级、更优雅的代码。
以上就是python中如何定义和调用函数_Python函数定义与调用基础的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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