1 函数

你可以定义一个由自己想要功能的函数，以下是简单的规则：

函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号 ()。
任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数。
函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
函数内容以冒号起始，并且缩进。
return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

1.1 语法

Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：

1 2	def 函数名（参数列表）: 函数体

默认情况下，参数值和参数名称是按函数声明中定义的顺序匹配起来的。
例如：

#!/usr/bin/env python3

# 计算三角形面积函数
def  area(width, height):
	return width * height/2

def  print_welcome(name):
	print("Welcome", name)

print_welcome("Double666")
w =  8
h =  9
print("width =", w, " height =", h, " triangle_area =",area(w, h))

输出如下：

1 2	Welcome Double666 width = 8 height = 9 triangle_area = 36.0

1.2 函数调用

定义一个函数：给了函数一个名称，指定了函数里包含的参数，和代码块结构。
这个函数的基本结构完成以后，你可以通过另一个函数调用执行，也可以直接从 Python 命令提示符执行。

#!/usr/bin/env python3

# 定义函数
def  printme( str ):
	print (str)
	return
# 调用函数
printme("调用自定义函数")
printme("再次调用同一函数")

输出如下：

1 2	调用自定义函数再次调用同一函数

1.3 传递参数

在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：

1 2	a=[1,2,3] b="Google"

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，“Google” 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，它仅仅是一个对象的引用（一个指针），可以是指向 List 类型对象，也可以是指向 String 类型对象

1.4 可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的对象，而 list,dict 等则是可以修改的对象。

不可变类型：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，而 5 被丢弃，不是改变a的值，相当于新生成了a。
可变类型：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。

python 函数的参数传递：

不可变类型：类似 c++ 的值传递，如整数、字符串、元组。如fun（a），传递的只是a的值，没有影响a对象本身。比如在 fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响 a 本身。
可变类型：类似 c++ 的引用传递，如列表，字典。如 fun（la），则是将 la 真正的传过去，修改后fun外部的la也会受影响

python 中一切都是对象，严格意义我们不能说值传递还是引用传递，我们应该说传不可变对象和传可变对象。

1.5 python 传不可变对象实例

#!/usr/bin/env python3

def  ChangeInt( a ):
	a =  10

b =  2
ChangeInt(b)
print( b )

输出如下：

实例中有 int 对象 2，指向它的变量是 b，在传递给 ChangeInt 函数时，按传值的方式复制了变量 b，a 和 b 都指向了同一个 Int 对象，在 a=10 时，则新生成一个 int 值对象 10，并让 a 指向它。

1.6 传可变对象实例

可变对象在函数里修改了参数，那么在调用这个函数的函数里，原始的参数也被改变了。例如：

#!/usr/bin/env python3

def  changeme( mylist ):
	"修改传入的列表"
	mylist.append([1,2,3,4])
	print ("函数内取值: ", mylist)
	return
# 调用changeme函数
mylist =  [10,20,30]
changeme( mylist )
print ("函数外取值: ", mylist)

输出如下：

1 2	函数内取值: [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]] 函数外取值: [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

1.7 参数

以下是调用函数时可使用的正式参数类型：

必需参数
关键字参数
默认参数
不定长参数

1.7.1 必须参数

必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。
调用printme()函数，你必须传入一个参数，不然会出现语法错误：

#!/usr/bin/env python3

def  printme( str ):
"打印任何传入的字符串"
print (str)
return
#调用printme函数
printme()

输出如下：

Traceback (most recent call last):
  File "e:/Python3 Study/test.py", line 468, in <module>
    printme()
TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'

1.7.2 关键字参数

关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。
使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。
以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名：

#!/usr/bin/env python3

#可写函数说明
	def  printme( str ):
	"打印任何传入的字符串"
	print (str)
	return
#调用printme函数
printme( str = "Google")

输出如下：

Google

以下实例中演示了函数参数的使用不需要使用指定顺序：

#!/usr/bin/env python3

#可写函数说明
def  printinfo( name, age ):
"打印任何传入的字符串"
print ("名字: ", name)
print ("年龄: ", age)
return
#调用printinfo函数
printinfo( age=21, name="Jane" )

输出如下：

1 2	名字: Jane 年龄: 21

1.7.3 默认参数

调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数。以下实例中如果没有传入 age 参数，则使用默认值：

#!/usr/bin/env python3

def  printinfo( name, age  =  35 ):
	"打印任何传入的字符串"
	print ("名字: ", name)
	print ("年龄: ", age)
	return
#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="Jack" )
print ("------------------------")
printinfo( name="Mike" )

输出如下：

名字:  Jack
年龄:  50
------------------------
名字:  Mike
年龄:  35

1.7.3 不定长参数

你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述2种参数不同，声明时不会命名。加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的变量参数。如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。我们也可以不向函数传递未命名的变量。如下实例：

#!/usr/bin/env python3

# 可写函数说明
def  printinfo( arg1, *vartuple ):
	"打印任何传入的参数"
	print ("输出: ")
	print (arg1)
	for var in vartuple:
		print (var)
	return
# 调用printinfo 函数
printinfo( 10 )
printinfo( 70, 60, 50 )

输出如下：

输出:
10
输出:
70
60
50

1.7.3 匿名函数

python 使用 lambda 来创建匿名函数。

所谓匿名，意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。

lambda 只是一个表达式，函数体比 def 简单很多。
lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。
lambda 函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
虽然lambda函数看起来只能写一行，却不等同于C或C++的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率

lambda 函数的语法只包含一个语句，如下：

1	lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

如下实例：

#!/usr/bin/env python3

# 可写函数说明
sum  =  lambda  arg1, arg2: arg1 + arg2
# 调用sum函数
print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ))
print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 ))

输出如下：

1 2	相加后的值为 : 30 相加后的值为 : 40

1.8 return语句

return [表达式] 语句用于退出函数，选择性地向调用方返回一个表达式。不带参数值的return语句返回None。之前的例子都没有示范如何返回数值，以下实例演示了 return 语句的用法：

#!/usr/bin/env python3

# 可写函数说明
def  sum( arg1, arg2 ):
	# 返回2个参数的和."
	total = arg1 + arg2
	print ("函数内 : ", total)
	return total

# 调用sum函数
a =  sum( 10, 20 )
print ("函数外 : ", a)

输出如下：

1 2	函数内 : 30 函数外 : 30

1.9 全局变量和局部变量

定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。
局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。如下实例：

#!/usr/bin/env python3

total =  0  # 这是一个全局变量
# 可写函数说明
def  sum( arg1, arg2 ):
	#返回2个参数的和."
	total = arg1 + arg2 # total在这里是局部变量.
	print ("函数内是局部变量 : ", total)
	return total

#调用sum函数
sum( 10, 20 )
print ("函数外是全局变量 : ", total)

输出如下：

1 2	函数内是局部变量 : 30 函数外是全局变量 : 0

1.10 global 和 nonlocal关键字

当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到global和nonlocal关键字了。
以下实例修改全局变量 num：

#!/usr/bin/env python3

num =  1
def  fun1():
	global num # 需要使用 global 关键字声明
	print(num)
	num =  123
	print(num)
fun1()

输出如下：

1
2

1
123

如果要修改嵌套作用域（enclosing 作用域，外层非全局作用域）中的变量则需要 nonlocal 关键字了，例如：

#!/usr/bin/env python3

def  outer():
	num =  10
	def  inner():
		nonlocal num # nonlocal关键字声明
		num =  100
		print(num)
	inner()
	print(num)
outer()

输出如下：

1
2

100
100

如果要修改嵌套作用域（enclosing 作用域，外层非全局作用域）中的变量则需要 nonlocal 关键字了，例如：

#!/usr/bin/env python3

def  outer():
	num =  10
	def  inner():
		nonlocal num # nonlocal关键字声明
		num =  100
		print(num)
	inner()
	print(num)
outer()

输出如下：

1
2

100
100

另外有一种特殊情况，假设下面这段代码被运行：

#!/usr/bin/env python3

a =  10
def  test():
	a = a +  1
	print(a)
test()

输出如下：

Traceback (most recent call last):
  File "e:/Python3 Study/test.py", line 589, in <module>
    test()
  File "e:/Python3 Study/test.py", line 587, in test
    a = a + 1
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment