Python学习笔记之函数的定义和作用域实例详解

关于Python学习笔记之函数的定义和作用域实例详解，我将为您提供完整攻略。

一、函数的定义

1.1 什么是函数

函数是 Python 中的一种可重用的代码块，通常用于执行某种操作或计算一些值。在 Python 中，函数使用 def 关键字进行定义。

1.2 函数的基本语法

函数的基本语法如下：

def function_name(parameters):
    """function_docstring"""  # 函数的文档字符串
    # 函数体，可以包含多个语句
    return [expression]  # 返回语句，可以省略

其中，def 是关键字，function_name 是函数的名称；parameters 是函数的参数，可以是多个（用逗号分隔），也可以为空；function_docstring 是函数的文档字符串，通常用于描述函数的功能和使用方法；return 语句用于返回函数的返回值。

下面是一个简单的示例函数：

def square(x):
    """计算平方"""
    return x ** 2

该函数接收一个参数 x，并返回 x 的平方值。

二、作用域

Python 中的作用域指的是变量的可见范围。变量的作用域分为全局作用域和局部作用域。

2.1 全局作用域

在函数外定义的变量以及函数中使用 global 关键字声明的变量，都具有全局作用域。在全局作用域中声明的变量可以在任意位置被访问。

下面是一个使用全局变量的示例函数：

x = 10  # 在函数外定义变量 x，具有全局作用域

def increment():
    """对全局变量 x 进行加一操作"""
    global x  # 声明变量 x 具有全局作用域
    x += 1
    print(x)

increment()  # 输出 11

该函数使用了全局变量 x，并在函数中对其进行了修改。

2.2 局部作用域

在函数内部定义的变量具有局部作用域，只能在函数内部被访问。

下面是一个使用局部变量的示例函数：

def calc(x, y):
    """计算两个数之间的和、差、积、商"""
    s = x + y  # 定义变量 s，具有局部作用域
    d = x - y
    p = x * y
    q = x / y
    return s, d, p, q  # 返回四个变量的值，作为元组返回

print(calc(5, 2))  # 输出 (7, 3, 10, 2.5)

该函数使用了四个局部变量 s、d、p、q，并将它们的值作为元组返回。

三、示例说明

3.1 实现字符串大小写转换的函数

下面是一个实现字符串大小写转换的函数：

def reverse_case(s):
    """将字符串中的大写字母转换为小写字母，小写字母转换为大写字母"""
    res = ''
    for ch in s:
        if ch.isupper():
            res += ch.lower()
        elif ch.islower():
            res += ch.upper()
        else:
            res += ch
    return res

print(reverse_case('Hello, World!'))  # 输出 hELLO, wORLD!

该函数接收一个字符串参数 s，并将其中的大写字母转换为小写字母，小写字母转换为大写字母，最后返回新的字符串。

3.2 实现列表去重的函数

下面是一个实现列表去重的函数：

def unique(lst):
    """去除列表中的重复元素"""
    res = []
    for ele in lst:
        if ele not in res:
            res.append(ele)
    return res

print(unique([1, 2, 3, 2, 1, 4, 5, 3]))  # 输出 [1, 2, 3, 4, 5]

该函数接收一个列表参数 lst，并返回一个新的列表，其中不包含重复的元素。