Python基础之函数基本用法与进阶详解

下面给您详细讲解“Python基础之函数基本用法与进阶详解”的完整攻略。

一、函数基本用法

1. 定义函数

定义函数的语法如下：

def function_name(parameters):
    function body
    return [expression]

其中，function_name 表示函数名，parameters 表示函数的参数列表，多个参数之间以逗号分隔。function body 中是函数的代码实现，最后的 return 语句表示函数返回值。

例如，下面是一个简单的求和函数：

def add(a, b):
    return a + b

2. 调用函数

调用函数的语法如下：

result = function_name(arguments)

其中，function_name 表示函数名，arguments 表示函数的参数列表，多个参数之间以逗号分隔。调用函数时，将参数传入函数中，函数执行完毕后将返回值赋值给 result 变量。

例如，我们可以调用刚刚编写的求和函数：

result = add(1, 2)
print(result)  # 输出 3

3. 函数参数

函数的参数可以分为两种，分别为位置参数和关键字参数。

位置参数

位置参数是指按照位置传入的参数，例如：

def power(base, exponent):
    return base ** exponent

result = power(2, 3)  # 等价于 power(base=2, exponent=3)
print(result)  # 输出 8

关键字参数

关键字参数是指按照参数名传入的参数，例如：

def power(base, exponent):
    return base ** exponent

result = power(exponent=3, base=2)  # 传入关键字参数
print(result)  # 输出 8

4. 默认参数

默认参数是指在定义函数的时候，给某些参数设置默认值。调用函数时，如果没有给对应的参数赋值，则自动使用默认值。默认参数的语法如下：

def function_name(parameter=default_value):
    function body
    return [expression]

例如：

def say_hello(name, message='Hello'):
    print(f'{message}, {name}!')

say_hello('Alice')  # 输出 "Hello, Alice!"
say_hello('Bob', 'Good morning')  # 输出 "Good morning, Bob!"

5. 可变参数

可变参数是指不确定参数个数的情况下，可以通过可变参数来处理。在函数定义时，在参数列表中使用 *args 表示接收可变参数，参数个数可以是任意多个。例如：

def average(*args):
    return sum(args) / len(args)

result = average(1, 2, 3, 4, 5)
print(result)  # 输出 3.0

在调用函数时，可以传入任意个参数，在函数内部，这些参数将被看作是一个元组。

6. 关键字可变参数

关键字可变参数是指不确定参数名和个数的情况下，可以通过关键字可变参数来处理。在函数定义时，在参数列表中使用 **kwargs 表示接收关键字可变参数，参数个数可以是任意多个。例如：

def print_person_info(name, age, **kwargs):
    print(f'Name: {name}, Age: {age}')
    for key, value in kwargs.items():
        print(f'{key.capitalize()}: {value}')

print_person_info('Alice', 18, gender='Female', occupation='Student')

在调用函数时，可以传入任意个参数和参数名，在函数内部，这些参数将被看作是一个字典。

二、函数进阶详解

1. 嵌套函数

嵌套函数是指在一个函数的内部定义一个新的函数，这个新函数的作用域仅限于外部函数的内部。例如：

def calc_average(*scores):
    def sum_of_scores(*args):
        return sum(args)

    return sum_of_scores(*scores) / len(scores)

result = calc_average(80, 90, 85)
print(result)  # 输出 85.0

在上面的例子中，嵌套函数 sum_of_scores 的作用域仅限于外部函数 calc_average 的内部，并且在外部函数中直接通过 sum_of_scores(*scores) 调用了内部函数。

2. 匿名函数

匿名函数是指没有定义函数名的函数，通常用于封装简单的操作。在 Python 中，可以使用 lambda 关键字定义匿名函数。例如：

double = lambda x: x * 2
result = double(3)
print(result)  # 输出 6

在上面的例子中，定义了一个匿名函数 lambda x: x * 2，表示输入 x 时，输出 x * 2。

3. 闭包

闭包是指在一个函数内部定义另一个函数，并且内部函数可以访问外部函数的局部变量。在 Python 中，闭包通常是通过嵌套函数实现的。例如：

def make_adder(x):
    def adder(y):
        return x + y

    return adder

add_5 = make_adder(5)
add_10 = make_adder(10)
result1 = add_5(3)
result2 = add_10(3)
print(result1)  # 输出 8
print(result2)  # 输出 13

在上面的例子中，函数 make_adder 返回了一个内部函数 adder，并且内部函数可以使用外部函数的局部变量 x，这种技巧就是闭包。

4. 装饰器

装饰器是指在不修改函数源代码的情况下，给函数动态地增加一些额外的功能。在 Python 中，可以使用 @decorator 的语法糖来给函数增加装饰器。例如：

def make_bold(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return '<b>' + func(*args, **kwargs) + '</b>'

    return wrapper

def make_italic(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return '<i>' + func(*args, **kwargs) + '</i>'

    return wrapper

@make_bold
@make_italic
def greeting(name):
    return f'Hello, {name}!'

result = greeting('Alice')
print(result)  # 输出 <b><i>Hello, Alice!</i></b>

在上面的例子中，定义了两个装饰器函数 make_bold 和 make_italic，并且使用了装饰器语法糖来给函数 greeting 增加了两个装饰器。在调用函数 greeting 时，实际上是调用了 wrapper 函数，这个函数动态地增加了样式标签，最终得到的字符串就是加粗加斜的效果。

以上就是“Python基础之函数基本用法与进阶详解”的完整攻略，希望对您有所帮助。