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Python 学习笔记 09|概念及分类

1. 概念及分类

1.1. 函数的概念

函数(function)是:组织好的、可重复使用的、用于执行特定任务的代码块。

🌰举个生活中的例子:

  • 函数就像是智能家居中的一个场景,我们提前配置好场景中要执行的操作,等需要时,直接呼唤场景的名字,场景中的操作就会开始执行。
  • Python 中的函数是一段有名字的代码块,我们提前编写好函数中要执行的代码,等需要时,调用函数,函数中的代码就会执行。

智能家居场景 VS 函数

使用函数的主要优势:

1.2. Python 中函数的分类

Python 中函数分为三类:①内置函数、②模块提供的函数、③自定义函数。

相关官方文档:

内置函数:https://docs.python.org/zh-cn/3.13/library/functions.html

模块提供的函数:https://docs.python.org/zh-cn/3.13/py-modindex.html

📋备注:

  • 内置函数与模块提供的函数, Python 都已经提前定义完毕,我们只管调用即可。
  • 本章主要讲解自定义函数,对于内置函数和模块提供的函数,后面用到哪个讲哪个。

2. 基本使用

2.1. 定义函数

1️⃣语法格式:

如下语法格式是函数的基本定义,不涉及:接收参数和返回值。

def 函数名():
    函数体
    函数体

2️⃣语法图解:

3️⃣说明:

  • 定义函数的关键字是def,需要将def与函数名用空格隔开,随后紧跟():。
  • 函数的命名遵循我们之前讲过的『标识符命名规范』。
  • 函数定义完毕后,只是告诉 Python 我们定义了一个函数,可以完成某些功能,但此时函数体还没有执行,需要调用函数后,函数体才会执行!

4️⃣示例代码:定义一个名为 welcome 的函数,函数体中打印两句欢迎语。

# 定义函数
def welcome():
    print('欢迎来到课堂!')
    print(',让天下没有难学的技术!')

2.2. 调用函数

1️⃣语法格式:

如下语法格式是基本调用形式,不涉及:传递参数。

函数名()

2️⃣语法图解:

3️⃣示例代码:编写代码,调用我们刚才定义的welcome函数。

# 定义函数
def welcome():
    print('欢迎来到课堂!')
    print(',让天下没有难学的技术!')

# 调用函数(让函数中的代码运行起来)
welcome()
welcome()
welcome()

⚠️注意:函数必须先定义再调用。

3. 参数

3.1. 参数的作用

参数可以让函数接收外部传入的数据,能让函数更具通用性和灵活性,比如下面的这个需求:

📒需求:定义一个名为order的函数,在函数体中打印用户的点餐信息。

用如下代码实现,就会面临两个问题:① 每次的点餐数量只能是一份。② 每次点的菜品只能是辣椒炒肉。

# 定义函数
def order():
    num = 1
    dish = '辣椒炒肉'
    print(f'您点的是:{num}份 {dish}')

# 调用函数
order()

但如果在上述代码的基础上,使用参数,就可以灵活修改点餐数量和菜品,写法如下:

# 定义函数(定义的同时:声明需要两个参数,分别是:菜品数量 num,和菜品名称 dish)
def order(num, dish):
    print(f'您点的是:{num}份 {dish}')
    print(f'{dish}可是很好吃的!')
    print(f'你只点了{num}份,够吃吗?n')

# 调用函数(调用的同时:传递了两个值)
order(1, '辣椒炒肉')
order(2, '辣子鸡')

3.2. 实参与形参

在使用函数时,要注意区分『形参』与『实参』。

  • 形参(形式参数):在定义函数时,用来接收数据的变量叫形参,形参是函数定义者设置的。
  • 实参(实际参数):在调用函数时,给函数传递的具体值叫实参,实参是函数调用者提供的。

📋备注:形参存储的到底是什么数据,要看调用者传递的实参具体是什么。

📢注意:形参的使用范围仅限函数体内。

3.3. 位置参数

位置参数:调用函数时,根据参数在函数定义时出现的顺序,把实参的值,依次传递给对应的形参。

例如在上一小节所写的order函数,就是在使用位置参数,其中形参与实参的对应关系如下图:

📢注意:在使用『位置参数』时,实参的个数与顺序,必须和形参保持一致!

def order(num, dish):
    print(f'您点的是:{num}份 {dish}')
    print(f'{dish}可是很好吃的!')
    print(f'你只点了{num}份,够吃吗?n')

# 以下是错误示范
order(3)  # 参数少了
order(4, '宫保鸡丁', 7)  # 参数多了
order('宫保鸡丁', 4)  # 实参顺序没有和形参保持一致,不会报错,但会造成数据错乱。

3.4. 关键字参数

关键字参数:函数调用时通过形参名 = 值的形式传递的参数,就是关键字参数。

关键字参数的优势是:不受顺序限制。

# 定义函数
def greet(name, gender, age, height):
    print(f'我叫{name},性别{gender},年龄是{age},身高是{height}cm')

# 调用函数(使用关键字参数)
greet(name='张三', gender='男', age=18, height=172)
greet(height=172, age = 18, gender='男', name='张三')

📢注意:『位置参数』和『关键字参数』可以混用,但『位置参数』必须写在『关键字参数』之前!

# 正确使用方式
greet('张三', '男', height=172, age=18)

# 错误示例
greet(height=172, age=18, '张三', '男')
greet(name='张三', '男', 18, 172)
greet(name='张三', '男', age=18, 172)
greet(height=172, age=18, gender='男', name='张三', age=19)
greet(height=172, age=18, gender='男', name='张三', school='')

3.5. 限制传参方式

具体限制方式:/前面只能用『位置参数』,*后面只能用『关键字参数』。

# 定义函数(使用/和*限制传参方式)
def greet(name, /, gender, *, age, height):
    print(f'我叫{name},性别{gender},年龄是{age},身高是{height}cm')

# 正确示例
greet('张三', '男', age=18, height=172)
greet('张三', gender='男', age=18, height=172)

# 错误示例
greet(name='张三', gender='男', age=18, height=172)
greet('张三', '男', 18, height=172)

3.6. 参数默认值

在定义函数时,可以通过形参名 = 值的形式,为形参设置一个默认值,这样就可以实现:

  • 若调用函数时没有传入该参数的值,就使用默认值。
  • 若调用函数时传入了该参数的值,就使用传入的值。
# 定义函数(设置参数默认值)
def greet(name, gender, age, height, msg='你好'):
    print(f'我叫{name},性别{gender},年龄是{age},身高是{height}cm')
    print(f'我想说:{msg}')

# 调用函数
greet('张三', '男', 18, 172)
greet('张三', '男', 18, 172, 'hello')
greet('张三', '男', 18, 172, msg='hello')

📢注意:定义函数时,『默认参数』必须放在『必选参数』的后面,或者换一种说法就是:某个形参,一旦设置了默认值,那它后面的所有形参,也必须要写默认值!

例如:下面的代码中,msg=’你好’这个默认参数,居然写在了位置参数height前面,所以就会报错。

# 定义函数(设置参数默认值的错误示例)
def greet(name, gender, age,  msg='你好', height):
    print(f'我叫{name},性别{gender},年龄是{age},身高是{height}cm')
    print(f'我想说:{msg}')

3.7. 可变参数

在定义函数时,如果不确定会传入多少个参数,那就可以使用可变参数,具体写法有两种:

  • 使用*形参名来接收任意数量的『位置参数』,多个位置参数最终会被打包成一个『元组』。
  • 使用**形参名来接收任意数量的『关键字参数』,多个关键字参数最终会被打包成一个『字典』。

📋备注:元组和字典都是新的数据类型,后面才会讲,但没关系,这不耽误大家理解本小节的内容。

# 定义函数(使用*args去接收:可变位置参数,args只是大家习惯这么写,当然也可以换成其他变量)
def test1(*args):
    # 此处args的值,是一种新的数据类型,叫:元组,我们下一章就去讲元组
    print(args)

# 调用函数
test1('张三', '男', 18, 172)
# 定义函数(使用**kwargs去接收:可变关键字参数,kwargs只是大家习惯这么写,当然也可以换成其他变量)
def test2(**kwargs):
    # 此处kwargs的值,是一种新的数据类型,叫:字典,我们下一章就去讲字典
    print(kwargs)

# 调用函数
test2(name='张三', gender='男', age=18, height=172)

💡『可变位置参数』和『可变关键字参数』,可以同时使用,但必须要先写『可变位置参数』。

# 定义函数(同时使用:可变位置参数、可变关键字参数)
def test3(a, b, *args, c='', **kwargs):
    print(a)
    print(b)
    print(c)
    print(args)
    print(kwargs)
# 调用函数
test3('张三', '男', '抽烟', '喝酒', age=18, height=172)

3.8. 特殊的字面量 None

None 是一个特殊的字面量,用来表示:空值、无值、无意义。

例如:msg = None 的含义是 —— 我先定义一个变量 msg,但目前还不知道它会存储什么类型的值,那能不能写成 msg = 0 呢?这要看具体情况:

  • 如果确定 msg 之后会存放数值类型的数据,那这样写是可以的。
  • 但如果还不确定 msg 将来会存放什么类型的数据,最好不要写成 msg = 0,否则可能会误导别人以为它一定是数值类型。

所以使用 None 更加中立、开放,因为它不暗示变量的类型。

None 的官方文档:https://docs.python.org/zh-cn/3.13/library/constants.html#None

💡几个关键点:

  • None的类型是NoneType。
  • None出现在布尔判断中(if判断条件、while循环条件),会被当作False来处理。
  • None不能参与任何数学运算,也不能与字符串拼接。
  • 不给函数设置返回值,那函数默认就会返回None

None出现最多的两个场景:

1️⃣函数中没有写return,或写了return但没有返回任何内容 。

2️⃣变量定义时,暂时还不知道要存放什么,可以先赋值为None。

# None是一个特殊的字面量,它表示:空值 / 无值 / 无意义。
msg = None

# None 的类型是 NoneType。
print(type(msg))

# None 转为布尔值是 False。
print(bool(msg))
if not msg:
    print('你好')

# 不能参与数学运算,也不能与字符串拼接。
# result1 = msg + 1
# result1 = msg + 'hello'
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