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Python 函数与参数详解

1. 函数定义与执行

在 Python 中，函数是通过 def 语句定义的。需要注意的是，函数不会在定义时就被创建，而是只有当 def 语句被执行后，函数对象才被创建，并赋值给变量名。函数的定义格式如下：

def function_name(arg1, arg2[...]):    
    statement[return value]

如果没有 return 语句，函数默认返回 None。函数名的命名规则包括：

• 必须以下划线或字母开头
• 可以包含字母、数字或下划线的组合
• 不能使用任何标点符号
• 区分大小写
• 不能是保留字

2. 作用域与命名空间

Python 使用命名空间来存储对象，并遵循以下作用域规则：

• 每个模块都有自己的全局作用域。
• 函数定义的对象属于局部作用域，只在函数内有效。
• 赋值的对象属于局部作用域，除非使用 global 关键字声明。

LGB 查找规则

Local (局部)：先查找局部作用域。

Global (全局)：如果未在局部找到，则查找全局作用域。

Built-in (内置)：如果全局中未找到，则查找内置作用域。

如下示例：

a = 2
b = 2
def test(b):
    a = a * b
    return test
print(test(10))  # 输出 20

在上述代码中，b 在局部作用域中找到，a 在全局作用域中找到。

3. 参数传递规则

1. 参数传递不影响调用者

a = 1
def test(a):
    a = a + 1
    print(a)
print(a)  # a 值不变
test(a)

2. 可变对象参数会影响调用者

a = 1
b = [1, 2]
def test(a, b):
    a = 5
    b[0] = 4
    print(a, b)
print(a, b)  # b 值已被更改
test(a, b)

3. 参数类型与传递

参数是对象指针，Python 不需要在 advance 定义传递的对象类型。例如：

def test(a, b):
    return a + b
test(1, 2)  # 返回 3
test("a", "b")  # 返回 'ab'
test([12], [11])  # 返回 [12, 11]

4. 函数参数的默认值与元组、字典参数

默认参数

def function(ARG=VALUE)

元组参数

def function(*ARG)

字典参数

def function(**ARG)

参数规则

• 默认值必须在非默认参数之后。
• 在单个函数定义中，只能使用一个 *ARG 和一个 **ARG。
• *ARG 必须在连接参数和默认参数之后。
• **ARG 必须在最后定义。

5. 常用内置函数

1. 绝对值

abs(x)

示例：

print(abs(-100))  # 100
print(abs(1 + 2j))  # 2.2360679775

2. 检查是否可调用

callable(object)

示例：

print(callable("123"))  # 0
print(callable(chr))  # 1

3. 比较函数

cmp(x, y)

示例：

a = 1
b = 2
c = 2
print(cmp(a, b))  # -1
print(cmp(b, a))  # 1
print(cmp(b, c))  # 0

4. 除法运算

divmod(x, y)

示例：

print(divmod(10, 3))  # (3, 1)
print(divmod(9, 3))  # (3, 0)

5. 类型检查

isinstance(object, class-or-type-or-tuple)  # bool

示例：

a = 'isinstance test'
b = 1234
print(isinstance(a, str))  # True
print(isinstance(a, int))  # False
print(isinstance(b, str))  # False
print(isinstance(b, int))  # True

6. 列表长度

len(object)  # integer

示例：

print(len("aa"))  # 2
print(len([1, 2]))  # 2

7. 幂运算

pow(x, y[, z])

示例：

print(pow(2, 4))  # 16
print(pow(2, 4, 2))  # 0
print(pow(2.4, 3))  # 13.824

8. 范围生成

range([lower,]stop[,step])

示例：

print(range(10))  # 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
print(range(1, 10))  # 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
print(range(1, 10, 2))  # 1, 3, 5, 7, 9

9. 四舍五入

round(x[, n])

示例：

print(round(3.333))  # 3.0
print(round(3))  # 3.0
print(round(5.9))  # 6.0

10. 数据类型转换函数

1. 转换为字符

chr(i)

示例：

print(chr(65))  # A
print(chr(66))  # B
print(chr(65) + chr(66))  # AB

2. 转换为复数

complex(real[, imaginary])

示例：

print(complex("2+1j"))  # (2+1j)
print(complex("2"))  # (2+0j)
print(complex(2, 1))  # (2+1j)
print(complex(2L, 1))  # (2+1j)

3. 转换为浮点数

float(x)

示例：

print(float("12"))  # 12.0
print(float(12L))  # 12.0
print(float(12.2))  # 12.2

4. 转换为十六进制

hex(x)

示例：

print(hex(16))  # 0x10
print(hex(123))  # 0x7b

5. 转换为长整数

long(x[, base])

示例：

print(long("123"))  # 123L
print(long(11))  # 11L

6. 转换为列表

list(x)

示例：

print(list("hello world"))  # ['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']
print(list((1, 2, 3, 4)))  # [1, 2, 3, 4]

7. 转换为整数

int(x[, base])

示例：

print(int(3.3))  # 3
print(int(3L))  # 3
print(int("13"))  # 13
print(int("14", 15))  # 19

8. 最小值

min(x[, y, z, ...])

示例：

print(min(1, 2, 3, 4))  # 1
print(min((1, 2, 3), (2, 3, 4)))  # (1, 2, 3)

9. 最大值

max(x[, y, z, ...])

示例：

print(max(1, 2, 3, 4))  # 4
print(max((1, 2, 3), (2, 3, 4)))  # (2, 3, 4)

10. 转换为八进制

oct(x)

示例：

print(oct(8))  # 010
print(oct(123))  # 0173

11. 获取对象类型

type(obj)

示例：

print(type(a))  # 
   
    
print(type(copy))  # 
    
     
print(type(1))  # 
     
    
   

6. 序列处理函数

1. 过滤函数

filter(function, list)

示例：

def nobad(s):
    return s.find("bad") == -1
s = ["bad", "good", "bade", "we"]
print(filter(nobad, s))  # ['good', 'we']

2. 地图函数

map(function, list[, list])

示例：

import string
s = ["python", "zope", "linux"]
print(map(string.capitalize, s))  # ['Python', 'Zope', 'Linux']

3. Reduce函数

reduce(function, seq[, init])

示例：

import operator
print(reduce(operator.mul, [2, 3, 4, 5]))  # ((2 * 3) * 4) * 5 = 120
print(reduce(operator.mul, [2, 3, 4, 5], 1))  # (((1 * 2) * 3) * 4) * 5 = 120

4. 拼接函数

zip(seq[, seq, ...])

示例：

print(zip([1, 2, 3], [4, 5], [7, 8, 9]))  # [(1, 4, 7), (2, 5, 8)]

7. 其他内容

• 函数定义的时机：def 语句可以出现在任何语句可以出现的地方，甚至可以嵌套。
• 函数命名：可以通过赋值来更改函数名，并通过新的变量名调用。
• 内建函数：可以使用 callable() 判断对象是否可调用。
• 函数示例：如定义一个 Fibonacci 数列函数：

def fibs(num):
    result = [0, 1]
    for i in range(num - 2):
        result.append(result[-2] + result[-1])
    return result
print(fibs(10))  # [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

• 参数传递：字符串、元组和数字是不可变的，修改参数不会影响外部变量。
• 关键字参数与默认值：

  def hello(greeting='hello', name='world!'):
      print(f"{greeting}, {name}!")
  hello()  # 输出 "hello, world!"
  hello(greeting='Greetings', name='universe')  # 输出 "Greetings, universe!"

• 混合参数：

  def print_params(title, *params):
      print(title)
      print(params)
  print_params('params:', 1, 2, 3)  # 输出 'params: (1, 2, 3)'
  print_params_2('Nothing:',)  # 输出 'Nothing: ()'

通过以上内容，可以看出 Python 的函数与参数机制非常灵活且强大，适用于多种场景和需求。

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