Python基础学习之函数和代码复用详解

Summer ·

更新时间:2024-11-10

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Python函数和代码复用

一、函数的定义

二、函数的调用

三、函数的参数传递

1.形式参数与实际参数

2.位置传参与关键字传参

3.可变对象与不可变对象的参数传递

4.个数可变的位置、关键字参数

5.函数参数总结(一）

6.函数参数总结(二）

四、函数的返回值

五、变量的作用域

六、代码复用

七、递归函数

1.什么是递归函数

2.递归的组成部分

3.递归的调用过程

4.递归的优缺点

八、总结

Python函数和代码复用

什么是函数：

函数是一段具有特定功能的，可重用的语句组，通过函数名来表示和调用。经过定义，一组语句等于一个函数，在需要使用这组语句的地方，直接调用函数名称即可。因此，函数包括两部分：函数的定义和函数的调用。

为什么要使用函数：

代码复用
影藏实现细节
提高可维护性
提高可读性便于调试
降低编程难度

一、函数的定义

语法格式：

def 函数名 ([参数列表]):
函数体
return 返回值列表

例：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/14 17:02
def calc(a, b):  # 函数定义
    c = a + b
    return c

二、函数的调用

函数的定义也叫函数“声明”，定义后的函数不能直接运行，需要经过“调用”才能得到运行。

语法格式：

函数名(实际赋值参数列表)

# 函数创建
def calc(a, b):  # 函数定义
    c = a + b
    return c
'''
函数调用:
函数名（实际参数列表）'''
d = calc(10, 20)  # 函数调用
print(d)  # 30

三、函数的参数传递

函数的参数在定义时可以指定默认值，当函数被调用时，如果没人传入对应的参数时，则使用函数定义时的默认值替代。

语法格式

def 函数名(非可选参数列表,可选参数列表=默认值):
函数体
return 返回值列表

1.形式参数与实际参数

函数定义处的参数称为形式参数
函数调用处的参数称为实际参数

2.位置传参与关键字传参

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/14 17:02
# 函数的参数传递
'''
1.位置传参 根据形参对应的位置进行参数传递
2.关键字实参 根据形参名称进行参数传递
'''
def calc(a, b):  # a b 为函数定义当处的形式参数
    c = a + b
    return c
calc(10, 20)  # 10 20 为函数调用处的实际参数
# 位置实参
print(calc(10, 20))  
# =左侧的变量的名称称为关键字参数
print(calc(b=10, a=20))

3.可变对象与不可变对象的参数传递

在函数调用过程中，进行参的传递:

如果是不可变对象，函数体的修改不会影响实参的值
若果是可变对象，函数体的改变会影响到实参的值

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/14 17:02
'''
在函数调用过程中，进行参的传递:
如果是不可变对象，函数体的修改不会影响实参的值
若果是可变对象，函数体的改变会影响到实参的值
'''
def fun(arg1, arg2):
    print('arg1=', arg1)
    print('arg2=', arg2)
    arg1 = 100  # arg1 的修改为100不会影响n1的值
    arg2.append(200)  # are2 的修改会影响到n2的值
    print('arg1=', arg1)  # 100
    print('arg2=', arg2)  # [10, 20, 200]
    return arg1, arg2
a = 10
b = [10, 20]
print('a', a)  # 10
print('b', b)  # [10, 20]
x = fun(a, b)  # 位置传参 arg1，arg2时是函数定义处的形参，n1，n2是函数调用处的实参， 实参和形参的名称可以不一致
print(a)  # 10
print(b)  # [10, 20, 200]
print(x)  # (100, [10, 20, 200])

4.个数可变的位置、关键字参数

个数可变的位置参数： *arges

参数定义时，可能无法事先确定传递的位置实参的个数，使用可变的位置参数

个数可变的关键字形参：**kwargs

参数定义时，可能无法事先确定传递的位置实参的个数，使用可变的位置参数

在一个函数的定义过程中，既有个数可变的 *arges位置形参，又有个数可变的**kwargs关键字形参，要求把位置形参放在前面

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/14 17:02
# 个数可变的位置参数 *arges
# 参数定义时，可能无法事先确定传递的位置时参的个数，使用可变的位置参数
def fun(*args):  # 函数定义时，可变的位置参数
    print(args)  # 返回值为元组
    # print(args[0])  返回元组的第1个对象
fun(10)  # (10, )
fun(10, 20)  # (10, 20)
fun(11, 22, 33)  # (11, 22, 33)
# 个数可变的关键字形参
# 参数定义时，可能无法事先确定传递的位置是参的个数，使用可变的位置参数
def fun(**kwargs):
    print(kwargs)  # 返回值是 字典
fun(a=10)  # {'a': 10}
fun(a=10, b=20, c=30)  # {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
'''
def fun2(*args,*a)
    pass
以上程序报错，个数可变的的位置参数值能有一个
def fun2(**kwargs)
    pass
个数可变的关键字参数也只能有一个
'''
# 在一个函数的定义过程中，既有个数可变的位置形参，又有个数可变的关键字形参，要求把位置形参放在前面
def fun(*args, **kwargs):
    pass

5.函数参数总结(一）

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/14 17:02
def fun(a, b, c):  # a,b,c在函数定义处，所以是形式参数
    print('a=', a)
    print('b=', b)
    print('c=', c)
# 函数调用
fun(10, 20, 30)  # 函数调用时的参数传递，称为位置传参
lst = [11, 22, 33]
fun(*lst)  # 函数调用，将列表中的每个元素都转换为位置实参传递
fun(a=100, b=200, c=300)  # 函数调用，所以是关键字实参
dic = {'a': 111, 'b': 222, 'c': 333}
print(fun(**dic))  # 函数调用时，将字典中的键值对都转换为关键字实参传递

6.函数参数总结(二）

def fun(a, b=10):  # a是形式参数
    print('b=', b)
def fun2(*args):  # 个数可变的位置形参
    print(args)
def fun3(**kwargs):  # 个数可变的关键字形参
    print(kwargs)
# 函数调用
fun(10)
fun(10, 20)
fun2(10, 20, 30)
fun3(a=10, b=20)
print('--------------------------')
def fun4(a, b, *, c, d):  # 需求 c,d 只能采用关键字实参传递
    print('a=', a)
    print('b=', b)
    print('c=', c)
    print('d=', d)
# fun4(10, 20, 30, 40)   # 位置实参传递
fun4(a=10, b=20, c=30, d=40)  # 关键字实参传递
print('--------------------------')
fun4(10, 20, c=30, d=40)  # 前面两个进行位置实参传递，后面两个采用关键字实参传递
''' 函数定义时的形参顺序问题'''
def fun5(a, b, *, c, d, **kwargs):
    pass
def fun6(*args, **kwargs):
    pass
def fun7(a, b=10, *args, **kwargs):
    pass

四、函数的返回值

return语句用来结束函数并将程序返回到函数调用的位置继续执行。return语句可以出现在函数中的任何部分，同时可以将0个、1个或多个函数运算的结果返回给函数被调用处的变量。

函数的返回值

如果没有返回值(函数执行完毕后，不需要给调用处提供数据)，return可以省略不写
若果返回值为1个，直接返回类型原类型
如果返回值为多个，返回结果为元组

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/14 17:02
'''
函数的返回值:
（1）如果没有返回值(函数执行完毕后，不需要给调用处提供数据)，return可以省略不写
（2）若果返回值为1个，直接返回类型原类型
（2）如果返回值为多个，返回结果为元组
'''
def fun(lst):
    odd = []
    even = []
    for i in lst:
        if i % 2:
            odd.append(i)
        else:
            even.append(i)
    print(odd, even)
    return odd, even  # 没有返回值，可以省略  如果返回值为多个，返回结果为元组
lst1 = [12, 34, 45, 57, 67, 78, 89]
print(lst1)
# 函数调用
print(type(fun(lst1)))
'''函数定义时，是否需要返回值，视情况而定'''

五、变量的作用域

变量的作用域：程序代码能访问该变量的区域

局部变量：在函数内定义并使用的变量，只在函数内部有效，局部变量使用global声明，这个变量就会变成全局变量

全局变量：函数体外定义的变量，可作用于函数内外

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei 
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/14 17:02
# 变量的作用域:程序代码能访问该变量的区域
'''
1.局部变量 在函数内定义并使用的变量，只在函数内部有效，局部变量使用global声明，这个变量就会变成全局变量
2.全局变量 函数体外定义的变量，可作用于函数内外
'''
def fun(a, b):
    c = a+b  # c,在函数内定义的变称为局部变量  a,b为函数的形参，作用范围也在在函数内部，相当于局部变量
    print(c)
name = '阿伟'  # 函数外部定义的变量，全局变量，函数体内外都可以使用
print(name)  # 阿伟
def fun2(self):
    print(name)
# 函数调用
fun2(name)  # 阿伟
def fun3():  # 函数定义
    global age  # 函数内部定义的变量，局部变量  使用global声明，变量就变为全局变量
    print(age)  # 20
age = 20
fun3()  # 函数调用
print(age)  # 20

六、代码复用

函数是程序的一种基本抽象方式，它将一系列代码组织起来通过命名供其他程序使用。函数封装的直接好处是代码复用，任何其他代码只要输入参数即可调用函数，从而避免相同功能的代码在被调用处重复编写。代码复用有另一个好处，当更新函数功能时，所有被调用处的功能都被更新。

程序由一系列代码组成，如果代码是顺序但无组织的，不仅不利于阅读和理解，也很难进行升级和维护。当程序长度在百行以上，如果不划分模块，程序的可读性就已经很糟糕了。解决这一问题最好的方法是将一个程序分割成短小的程序段，每一段程序完成一个小的功能。使用函数对合理划分为功能模块，并基于模块设计程序是一种常用方法，被称为“模块化设计”。

模块化设计是指函数的封装功能将程序划分成主程序、子程序和子程序间关系的表达。模块化设计是使用函数设计的思考方法，以功能块为基本单位，一般有两个基本要求：

紧耦合：尽可能合理划分功能块，功能块内部耦合紧密；
松耦合：模块间关系尽可能简单，功能块之间耦合度低。

使用函数只是模块化设计的必要非充分条件，根据计算需求合理划分函数十分重要。一般来说，完成特定功能或被经常复用的一组语句应该采用函数来封装，并尽可能减少函数间参数和返回值的数量。

七、递归函数 1.什么是递归函数

如果在一个函数的函数体内调用了该函数本身，这个函数就称为递归函数。

2.递归的组成部分

递归调用与递归终止条件 。

3.递归的调用过程

每递归调用一次函数，都会在栈内存分配一个栈帧，每执行完一次函数，都会释放相应的空间。

4.递归的优缺点

缺点：占用内存多，效率低下；
优点：思路和代码简单。

使用递归函数计算阶乘

# 1.使用递归函数计算阶乘
def fun(n):  # 阶乘函数
    if n == 1:
        return 1
    elif n == 2:
        return 2
    else:
        return n * fun(n-1)
print(fun(6))  # 720

斐波那契数列

# 2.斐波那契数列 1 1 2 3 5 8 13 ...
def fib(n):  # 斐波那契函数
    if n == 1:
        return 1
    elif n == 2:
        return 1
    else:
        return fib(n - 1) + fib(n - 2)  # 求斐波那契数列的第 n 项
print(fib(6), end=' ')  # 8

八、总结

函数使用def定义

*args定义个数可变的位置形参

**kwargs定义个数可变的关键字形参

变量=值定义默认值形参

函数调用的实参：位置实参，关键字实参

变量的作用域：局部变量，全局变量

到此这篇关于Python基础学习之函数和代码复用的文章就介绍到这了,更多相关Python函数和代码复用内容请搜索软件开发网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持软件开发网！

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