Python 程序设计：从基础开发到数据分析_PPT第5章 Python自定义函数
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局部变量的引用比全局变量速度快，应优先考虑使用。
5.3.2 Python全局变量
全局变量指的是能作用于函数内外的变量，即全局变量既可以在各个函数的外部 使用，也可以在各函数内部使用。
定义全局变量的方式有以下 2 种： （1）在函数体外定义的变量，一定是全局变量，如例5-10。
例5-10 同一个变量名demo，函数体外定义的，是全局变量；体内定义的，是局 部变量。
但是，实参的传值方式及顺序，与定义形参的顺序有很大关系。同样一个参数， 由于传值方式不同，会导致不同的叫法，主要有：位置参数、关键字参数、默认参 数、不定长参数。一个参数到底属于什么类型，定义时不能确定，与调用的形式有 关，调用时才能确定。
5.2.1 位置参数（也称必需参数、必选参数）
位置参数：以正确的顺序传入函数，调用时的顺序必须和声明时的顺序一致。
6 test(5,"C语言","Python教程",8) # 第一个参数5为位置参数，其它参数全部转为元组
输出：5 ('C语言', 'Python教程',8) C语言 Python教程 8
5.3 变量的作用域（全局变量和局部变量）
在程序中定义一个变量时，这个变量是有作用范围的，称为变量的作用域。变量 的作用域指的是程序代码能够访问该变量的区域，如果超过该区域，将无法访问该变 量。不同作用域内变量名可以相同，互不影响。
7 y = getSum(1,2,3,5)
8 print(y)
# 输出: 11
例5-6 作为字典的可变长参数（参数前两个星号“**”）。
1 def printSome(**thing): # 参数前面两个星号“**”，表示这个参数为可变的，属于字典类型 2 print(thing) 3 printSome(name='张三',sex='男') # 两个“**”的参数，传值时，必须以关键字参数形式
例5-3 位置参数及参数的数据类型，同一个参数，传值时，可为整数，也可为集 合。
1 def goValue( x, y ): # ------- 定义函数：求两个变量的差，x、y为形式参数 --------------------
2 return x - y
# 定义时，不需要指定参数的数据类型，传值时才能确定
5.2.2 关键字参数
函数调用时，以：参数名= value 形式来确定传入的参数值，这种形式调用的参数， 称为关键字参数。
使用关键字参数调用函数时，参数的顺序与声明时可以不一致，因为Python解释 器能够用参数名匹配参数值。
可以将位置参数与关键字参数混合使用，但必须将位置参数放在关键字参数之前。 混合调用时，必须按照：位置参数、关键字参数顺序赋值，且与定义时的顺序一致。
百度文库
输出：{'name': '张三', 'sex': '男'}
5.2.4 可变长度参数
如果在一个函数中，1个*和2个**的参数都出现，则1个*的参数在前，2个**的参 数在后。如果还出现了别的参数（如：位置参数、默认值参数），则情况比较复杂。 下面通过例子讲解。
例5-7 出现元组可变长参数*parameter和其它参数，其中parameter为元组。
根据定义变量的位置（有效范围），可以将变量分为局部变量和全局变量。
5.3.1 Python 局部变量
局部变量是指在函数内部定义并使用的变量，它只在函数内部有效。
每个函数在执行时，系统都会为该函数分配一块“临时内存空间”，所有的局部 变量都被保存在这块临时内存空间内。当函数执行完成后，这块内存空间就被释放了， 这些局部变量也就失效了，因此离开函数之后就不能再访问局部变量了，否则解释器 会抛出 NameError 错误。
# 中括号内的参数列表，表示可选，即函数可以没有参数 # 函数注释一般放在一对三引号之间
# return语句表示函数的返回值。函数可以没有返回值
自定义函数，必须遵守下面5条规则：
1）函数定义以保留字 def 作为开头，后面是函数的名称及圆括号()、冒号“:”； 2）函数的参数放在圆括号内，若有多个参数，参数之间用逗号分开，也可以没有参数； 3）圆括号后面的冒号“：”必不可少，表示函数语句定义的开始； 4）相对于def关键字，整个函数体必须保持一定的空格缩进 ，默认为4个空格； 5）函数的返回值，用return语句表示；一个函数体可以有多条return语句；函数体执行 时，只要一遇到return语句，函数立即终止，并给出返回值；如果函数体没有return语句，则 返回None。
# 返回 3 ，x、y为必需参数，参数z没有传值，属于默认值调用
6 goValue(5,z=2,y=3)
# 返回 4 ，x为位置参数，y、z为关键字参数调用
7 goValue(z=2,y=3,x=5) # 返回 4 ，x、y、z均为关键字参数调用，此时与定义参数的顺序无关
5.2.4 可变长度参数
可变长参数，又称不定长参数，即传入函数中的参数个数是不确定的。这种结构， 在处理不确定性方面，非常灵活，尤其在大数据领域。
3 4 A = goValue(8,6) 5 B = goValue({1,2,3},{3,4}) 6 print(B)
# 函数调用，给参数传整数值：8,6为形式参数，此时x、y为整数 # 函数调用，给参数传集合，此时，x、y为集合 # 返回两个集合的差：输出{1 ,2}
这样传值对应的形参x、y，均为必选参数，传值的顺序与定义的顺序要一致。
5.1 函数的定义与调用
如：定义一个没有参数、没有返回值的函数。
1 def hello():
# --------- 定义函数：没有参数、没有返回值 ---------
2 print("Hello World!")
3
4 x = hello()
# 函数调用，没有返回值，x为None
输出：Hello World!
1 def getSum(*num): # 参数前面一个星号“*”，表示这个参数为可变长的，属于元组类型
2 s=0 3 for x in num:
# 对元组变量里的元素进行迭代
4
s=s+x
5 return s 6 x = getSum(1,2,3) # 调用时，传值的参数个数不定，Python解释器自动将所有参数转为元组
5.1 函数的定义与调用
例5-1 编写一个函数，给定圆的半径，求圆的面积和周长。
1 import math
# 导入数学库(标准库)
2 def Area(r):
# ------------------ 定义函数：形式参数r 为半径 ----------------------------
3 s = r * r * math.pi
输出：半径为12.08的圆面积为：458.4413062048056 半径为12.08的圆周长为：75.9
5.1.2 为函数提供说明文档
定义函数时，只要把一段字符串放在函数声明之后、函数体之前，这段字符串 将被作为函数的部分，这个文档就是函数的说明文档。程序既可通过 help() 函数查 看函数的说明文档，也可通过函数的 __doc__ 属性访问函数的说明文档。
# 函数调用，输出：8与6中，大的数是： 8
输出：Help on function my_max in module __main__: my_max(x, y) 定义一个函数 my_max(x, y)， 输出两个参数x、y之间较大的那个。
5.2 各种各样的函数参数
定义函数时，放在圆括弧内的参数（parameters），叫形式参数，简称形参。调 用函数时，向其传递值的参数，叫实际参数（arguments），简称实参。
1 >>>goValue(5,2) 2 >>>goValue(y=2,x=5) 3 >>>goValue(2,y=5) 4 >>>goValue(2,x=5) 5 >>>goValue(x=5,2)
# 返回3，均为位置参数调用 # 返回3，均为关键字参数调用，x、y的顺序无关 # 返回-3，x为位置参数调用，y为关键字参数调用 # 报错：x不能在后面，这时x为关键字参数，y为位置参数 # 报错，混合调用时，关键字参数x不能在位置参数y之前
1 demo = "C语言中文网"
# 定义一个全局变量
2 def text():
# ------ 在函数体内访问同名的变量，以局部变量为优先 ---------
3 demo="Python语言"
# 定义一个同名的局部变量
4 print("函数体内访问：",demo) # 这个demo为局部变量，在函数体内访问同名的变量
定义函数时不需要声明参数类型，解释器会根据实参的类型自动推断形参类型。
Python函数的参数传递是通过使用地址调用的方式（即指针）。所谓地址调用， 就是将该参数的内存地址传过去。用户不必在参数内设置参数的数据类型。
定义函数时，已经确定了参数的名字及位置。调用时，只需要知道如何正确地给 参数传值、获得返回值即可，至于函数内部是怎么实现的，函数调用者不必了解。
比如：求一组数的和：a+b+c+…，定义函数时，需要确定输入的参数，但是参数 的个数又不确定，这时，可以考虑把所有变量放在元组（tuple）中，以元组的形式， 传进来。
Python定义可变长参数，主要有2种形式：在参数名前加1个星号*或2个星号** ：
5.2.4 可变长度参数
例5-5 作为元组的可变长参数（参数前一个星号“*”）。
第 5 章 Python 自定义函数
本章主要内容：
（1）掌握函数定义、函数调用的方法 （2）掌握函数各种参数的使用 （3）掌握函数变量的作用域 （4）掌握lambda函数的使用技巧 （5）掌握生成器的机制 （6）函数的递归（recursion）调用
5.1 函数的定义与调用
定义函数的语法为：
def 函数名([参数列表])： '''函数注释''' 函 数体 [return x]
SyntaxError: positional argument follows keyword argument
5.2.3 默认值参数
函数定义时，有默认值的参数，称为默认值参数。默认参数的位置，必须在必选 参数的后面。调用函数时，如果默认参数没有传递值，则会使用默认值。
例5-4 默认值参数例子。
1 def goValue( x , y , z = 1): # ----------- z 为默认参数，参数x,y的类型与调用有关------------------
2 return (x-y)*z
3
4 goValue(5,2,-1)
# 返回-3 ，x、y、z均为必需参数调用
5 goValue(5,2)
5.1.2 为函数提供说明文档
例5-2 下面程序示范了为函数编写说明文档。
1 def my_max(x, y) : # ------------ 定义函数：求两个数的最大值 ------------------------------
2 '''
3
定义一个函数 my_max(x, y)，
4
输出两个参数x、y之间较大的那个。
5 '''
6 z = x if x > y else y
# z等于x、y中较大的值
7 print(str(x)+'与'+str(y)+'中，大的数是：', z) # 函数没有返回值
8 help(my_max)
# 查看函数帮助，或者这样 print(my_max.__doc__)
9 my_max(8,6)
# 计算圆的面积，其中math.pi 为数学常数
4 t = round(2 * r * math.pi,2)
# 计算圆的周长, 四舍五入保留2位小数
5 return s,t
# 函数的返回值，多个返回值之间用逗号
6 s,t = Area(12.08) # 调用函数：半径12.08为实际参数，s、t分别为返回的面积、周长 7 print("半径为" + str(r) + "的圆面积为：" ,s) 8 print("半径为" + str(r) + "的圆周长为：" ,t)
1 def test(a, *books): # -------- 可变长参数books为元组 -------------------------------------
2 print(a)
3 print(books) 4 for b in books:
# 对元组books里的元素进行迭代
5
print(b,end = ' ')
5.3.2 Python全局变量
全局变量指的是能作用于函数内外的变量，即全局变量既可以在各个函数的外部 使用，也可以在各函数内部使用。
定义全局变量的方式有以下 2 种： （1）在函数体外定义的变量，一定是全局变量，如例5-10。
例5-10 同一个变量名demo，函数体外定义的，是全局变量；体内定义的，是局 部变量。
但是，实参的传值方式及顺序，与定义形参的顺序有很大关系。同样一个参数， 由于传值方式不同，会导致不同的叫法，主要有：位置参数、关键字参数、默认参 数、不定长参数。一个参数到底属于什么类型，定义时不能确定，与调用的形式有 关，调用时才能确定。
5.2.1 位置参数（也称必需参数、必选参数）
位置参数：以正确的顺序传入函数，调用时的顺序必须和声明时的顺序一致。
6 test(5,"C语言","Python教程",8) # 第一个参数5为位置参数，其它参数全部转为元组
输出：5 ('C语言', 'Python教程',8) C语言 Python教程 8
5.3 变量的作用域（全局变量和局部变量）
在程序中定义一个变量时，这个变量是有作用范围的，称为变量的作用域。变量 的作用域指的是程序代码能够访问该变量的区域，如果超过该区域，将无法访问该变 量。不同作用域内变量名可以相同，互不影响。
7 y = getSum(1,2,3,5)
8 print(y)
# 输出: 11
例5-6 作为字典的可变长参数（参数前两个星号“**”）。
1 def printSome(**thing): # 参数前面两个星号“**”，表示这个参数为可变的，属于字典类型 2 print(thing) 3 printSome(name='张三',sex='男') # 两个“**”的参数，传值时，必须以关键字参数形式
例5-3 位置参数及参数的数据类型，同一个参数，传值时，可为整数，也可为集 合。
1 def goValue( x, y ): # ------- 定义函数：求两个变量的差，x、y为形式参数 --------------------
2 return x - y
# 定义时，不需要指定参数的数据类型，传值时才能确定
5.2.2 关键字参数
函数调用时，以：参数名= value 形式来确定传入的参数值，这种形式调用的参数， 称为关键字参数。
使用关键字参数调用函数时，参数的顺序与声明时可以不一致，因为Python解释 器能够用参数名匹配参数值。
可以将位置参数与关键字参数混合使用，但必须将位置参数放在关键字参数之前。 混合调用时，必须按照：位置参数、关键字参数顺序赋值，且与定义时的顺序一致。
百度文库
输出：{'name': '张三', 'sex': '男'}
5.2.4 可变长度参数
如果在一个函数中，1个*和2个**的参数都出现，则1个*的参数在前，2个**的参 数在后。如果还出现了别的参数（如：位置参数、默认值参数），则情况比较复杂。 下面通过例子讲解。
例5-7 出现元组可变长参数*parameter和其它参数，其中parameter为元组。
根据定义变量的位置（有效范围），可以将变量分为局部变量和全局变量。
5.3.1 Python 局部变量
局部变量是指在函数内部定义并使用的变量，它只在函数内部有效。
每个函数在执行时，系统都会为该函数分配一块“临时内存空间”，所有的局部 变量都被保存在这块临时内存空间内。当函数执行完成后，这块内存空间就被释放了， 这些局部变量也就失效了，因此离开函数之后就不能再访问局部变量了，否则解释器 会抛出 NameError 错误。
# 中括号内的参数列表，表示可选，即函数可以没有参数 # 函数注释一般放在一对三引号之间
# return语句表示函数的返回值。函数可以没有返回值
自定义函数，必须遵守下面5条规则：
1）函数定义以保留字 def 作为开头，后面是函数的名称及圆括号()、冒号“:”； 2）函数的参数放在圆括号内，若有多个参数，参数之间用逗号分开，也可以没有参数； 3）圆括号后面的冒号“：”必不可少，表示函数语句定义的开始； 4）相对于def关键字，整个函数体必须保持一定的空格缩进 ，默认为4个空格； 5）函数的返回值，用return语句表示；一个函数体可以有多条return语句；函数体执行 时，只要一遇到return语句，函数立即终止，并给出返回值；如果函数体没有return语句，则 返回None。
# 返回 3 ，x、y为必需参数，参数z没有传值，属于默认值调用
6 goValue(5,z=2,y=3)
# 返回 4 ，x为位置参数，y、z为关键字参数调用
7 goValue(z=2,y=3,x=5) # 返回 4 ，x、y、z均为关键字参数调用，此时与定义参数的顺序无关
5.2.4 可变长度参数
可变长参数，又称不定长参数，即传入函数中的参数个数是不确定的。这种结构， 在处理不确定性方面，非常灵活，尤其在大数据领域。
3 4 A = goValue(8,6) 5 B = goValue({1,2,3},{3,4}) 6 print(B)
# 函数调用，给参数传整数值：8,6为形式参数，此时x、y为整数 # 函数调用，给参数传集合，此时，x、y为集合 # 返回两个集合的差：输出{1 ,2}
这样传值对应的形参x、y，均为必选参数，传值的顺序与定义的顺序要一致。
5.1 函数的定义与调用
如：定义一个没有参数、没有返回值的函数。
1 def hello():
# --------- 定义函数：没有参数、没有返回值 ---------
2 print("Hello World!")
3
4 x = hello()
# 函数调用，没有返回值，x为None
输出：Hello World!
1 def getSum(*num): # 参数前面一个星号“*”，表示这个参数为可变长的，属于元组类型
2 s=0 3 for x in num:
# 对元组变量里的元素进行迭代
4
s=s+x
5 return s 6 x = getSum(1,2,3) # 调用时，传值的参数个数不定，Python解释器自动将所有参数转为元组
5.1 函数的定义与调用
例5-1 编写一个函数，给定圆的半径，求圆的面积和周长。
1 import math
# 导入数学库(标准库)
2 def Area(r):
# ------------------ 定义函数：形式参数r 为半径 ----------------------------
3 s = r * r * math.pi
输出：半径为12.08的圆面积为：458.4413062048056 半径为12.08的圆周长为：75.9
5.1.2 为函数提供说明文档
定义函数时，只要把一段字符串放在函数声明之后、函数体之前，这段字符串 将被作为函数的部分，这个文档就是函数的说明文档。程序既可通过 help() 函数查 看函数的说明文档，也可通过函数的 __doc__ 属性访问函数的说明文档。
# 函数调用，输出：8与6中，大的数是： 8
输出：Help on function my_max in module __main__: my_max(x, y) 定义一个函数 my_max(x, y)， 输出两个参数x、y之间较大的那个。
5.2 各种各样的函数参数
定义函数时，放在圆括弧内的参数（parameters），叫形式参数，简称形参。调 用函数时，向其传递值的参数，叫实际参数（arguments），简称实参。
1 >>>goValue(5,2) 2 >>>goValue(y=2,x=5) 3 >>>goValue(2,y=5) 4 >>>goValue(2,x=5) 5 >>>goValue(x=5,2)
# 返回3，均为位置参数调用 # 返回3，均为关键字参数调用，x、y的顺序无关 # 返回-3，x为位置参数调用，y为关键字参数调用 # 报错：x不能在后面，这时x为关键字参数，y为位置参数 # 报错，混合调用时，关键字参数x不能在位置参数y之前
1 demo = "C语言中文网"
# 定义一个全局变量
2 def text():
# ------ 在函数体内访问同名的变量，以局部变量为优先 ---------
3 demo="Python语言"
# 定义一个同名的局部变量
4 print("函数体内访问：",demo) # 这个demo为局部变量，在函数体内访问同名的变量
定义函数时不需要声明参数类型，解释器会根据实参的类型自动推断形参类型。
Python函数的参数传递是通过使用地址调用的方式（即指针）。所谓地址调用， 就是将该参数的内存地址传过去。用户不必在参数内设置参数的数据类型。
定义函数时，已经确定了参数的名字及位置。调用时，只需要知道如何正确地给 参数传值、获得返回值即可，至于函数内部是怎么实现的，函数调用者不必了解。
比如：求一组数的和：a+b+c+…，定义函数时，需要确定输入的参数，但是参数 的个数又不确定，这时，可以考虑把所有变量放在元组（tuple）中，以元组的形式， 传进来。
Python定义可变长参数，主要有2种形式：在参数名前加1个星号*或2个星号** ：
5.2.4 可变长度参数
例5-5 作为元组的可变长参数（参数前一个星号“*”）。
第 5 章 Python 自定义函数
本章主要内容：
（1）掌握函数定义、函数调用的方法 （2）掌握函数各种参数的使用 （3）掌握函数变量的作用域 （4）掌握lambda函数的使用技巧 （5）掌握生成器的机制 （6）函数的递归（recursion）调用
5.1 函数的定义与调用
定义函数的语法为：
def 函数名([参数列表])： '''函数注释''' 函 数体 [return x]
SyntaxError: positional argument follows keyword argument
5.2.3 默认值参数
函数定义时，有默认值的参数，称为默认值参数。默认参数的位置，必须在必选 参数的后面。调用函数时，如果默认参数没有传递值，则会使用默认值。
例5-4 默认值参数例子。
1 def goValue( x , y , z = 1): # ----------- z 为默认参数，参数x,y的类型与调用有关------------------
2 return (x-y)*z
3
4 goValue(5,2,-1)
# 返回-3 ，x、y、z均为必需参数调用
5 goValue(5,2)
5.1.2 为函数提供说明文档
例5-2 下面程序示范了为函数编写说明文档。
1 def my_max(x, y) : # ------------ 定义函数：求两个数的最大值 ------------------------------
2 '''
3
定义一个函数 my_max(x, y)，
4
输出两个参数x、y之间较大的那个。
5 '''
6 z = x if x > y else y
# z等于x、y中较大的值
7 print(str(x)+'与'+str(y)+'中，大的数是：', z) # 函数没有返回值
8 help(my_max)
# 查看函数帮助，或者这样 print(my_max.__doc__)
9 my_max(8,6)
# 计算圆的面积，其中math.pi 为数学常数
4 t = round(2 * r * math.pi,2)
# 计算圆的周长, 四舍五入保留2位小数
5 return s,t
# 函数的返回值，多个返回值之间用逗号
6 s,t = Area(12.08) # 调用函数：半径12.08为实际参数，s、t分别为返回的面积、周长 7 print("半径为" + str(r) + "的圆面积为：" ,s) 8 print("半径为" + str(r) + "的圆周长为：" ,t)
1 def test(a, *books): # -------- 可变长参数books为元组 -------------------------------------
2 print(a)
3 print(books) 4 for b in books:
# 对元组books里的元素进行迭代
5
print(b,end = ' ')