2.3　函数

函数是组织好的一段可以重复多次调用的代码，可以通过传入参数值返回结果，也可以不传入参数直接运行。Python提供了许多内置函数，如print（），用户还可以自定义函数。Python的函数有许多特性，下面将一一介绍。

2.3.1　自定义函数

用户想要实现需要的功能，可以自定义函数。

语法格式如下：

自定义一个函数有以下几点规则。

1.函数代码块以def关键词开头，函数名可以是字母、数字或下划线组成的字符串，但不能以数字开头。

2.函数的参数放在一对圆括号中，此处的参数为形参，参数的个数可以有一个或多个，参数之间用逗号隔开，参数赋值是可选的，括号后面以冒号结束，冒号下面就是函数的主体。

3.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。

4.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。

下面看一个例子，创建一个mytest.py，函数名为printmy，参数只有一个str，函数主体为print（str），返回值为None，代码如下：

函数的调用采用函数名加一对圆括号的方式，圆括号内的参数是传递给函数的具体值，也就是实参，函数调用中的实参列表分别与函数定义中的形参列表对应。格式如下。

调用函数printmy代码如下：

上述代码运行的结果为“我们一起学函数”。

温馨提示

实参必须与形参一一对应，顺序和类型必须一致，否则会出现错误。如果参数提供默认值，顺序可以不一致。

2.3.2　函数的参数

Python的参数类型一共有5种：var_positional、var_keyword、positional_or_keyword、keyword_only、positional_only，其中前4种比较常用。

1.var positional参数类型

参数类型为var_positional，即*args参数，只能通过位置传值，示例代码如下：

上述代码运行的结果为“hello（'Jack'，'Tom'）”。

2.var keyword参数类型

参数类型为var_keyword，即**kwargs参数，只能通过关键字传值，示例代码如下：

上述代码运行的结果为“{'a'：1，'b'：2}”。

3.positional or keyword参数类型

参数类型为positional_or_keyword，说明此参数前面没有var_positional类型的参数，可以通过位置或关键字传值，示例代码如下：

上述代码运行的结果为“hello Jack”“hello Tom”。

4.keyword only参数类型

参数类型为keyword_only，说明此参数前面存在var_positional类型的参数，只能通过关键字传值，示例代码如下：

上述代码运行的结果为“（'test'，）1 2”。

2.3.3　函数的返回值

使用return语句得到函数的返回值，return可以用变量也可以用表达式。示例代码如下：

上述代码运行的结果为“7”。

如果一个函数有多个return语句，只会返回1个return语句的值。有两种情况，顺序结构返回第1个return语句的值；选择结构则根据条件返回对应的return的值。示例代码如下：

上述代码运行的结果为“＞5或＜=5”。

无论定义返回什么类型，return返回的只会是单值，但可以存在多个元素。return[1，3，5]是指返回一个列表，是一个列表对象，1、3、5分别是这个列表的元素。return[1，3，5]看似返回多个值，隐式地被Python封装成了一个元组返回。

温馨提示

函数体中没有return语句时，函数运行结束会隐含返回一个None作为返回值。

2.3.4　函数的嵌套

C、C++的函数嵌套只允许函数体内嵌套，而Python的函数嵌套很灵活，不仅支持函数体内嵌套，还支持函数定义嵌套。例如，计算表达式（X ₁ +X ₂ ）/（X ₁ -X ₂ ），我们可以先计算sum=X ₁ +X ₂ ，然后计算subtr=X ₁ -X ₂ ，最后计算这两个表达式相除以后的商值，如图2-3所示。

示例代码如下：

上述代码运行的结果为“3.0”。

把上面的代码换成函数体内嵌套形式，代码则如下：

上述代码运行的结果为“3.0”。

2.3.5　递归函数

所谓递归函数就是在函数内部调用函数本身，这个函数就是递归函数。递归函数的优点是定义简单，逻辑清晰。理论上，递归函数可以写成循环的方式，但循环的逻辑不如递归清晰。

例如要计算阶乘n！=1×2×3×……×（n-1）×n，可以用while循环方式计算。

上述代码运行的结果为“720”。

计算阶乘还可以用递归函数的方式来实现。当“n＞1”的时候，“func（）=n！=1×2×3×……×（n-1）×n”可以换成“func（）=func（n-1）×n”，递归过程如图2-4所示。

示例代码如下：

上述代码运行的结果为“720”。

2.3.6　Lambda函数

前面讲到函数的定义是通过def得到的，在Python中有一种不需要def就能定义的函数，即匿名函数，也就是Lambda函数。

Lambda函数语法格式如下：

其中变量列表用于表达式的计算，通常会把Lambda赋值给一个变量，这个变量func就可以作为函数使用。示例代码如下：

上述代码运行的结果为“3.0”。

温馨提示

Lambda中只能使用表达式，不能使用判断和循环。

2.3.7　Generator函数

Generator函数就是一个生成器，一次生成一个数据项，它和普通的函数一样，只是在函数内部使用了yield，它可以实现在for循环中遍历，也能使用next（）方法获得yield生成的数据项。

语法格式如下：

用for循环实现，示例代码如下：

上述代码运行的结果为“0 1 2 3 4”。

以上代码实现效果还可以用next（）方法实现，示例代码如下：

上述代码运行的结果为“0 1 2 3 4”。 YbvW3nMLvsV9hC7DYDyc699oC3SZlEZhQs+8eU593gjKgvRwo/pqYZi1T7KTa42i