怎么在Python中定義函數？很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

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1.函數的意義

一般數學上的函數是，一個或者幾個自變量，通過某種計算方式，得出一個因變量。
y = f(x)

在Python中，為了使操作更加簡潔，就引入了函數這個概念。

Python中的函數，可以把一大串要反復使用的代碼“定義”（封裝）成一個函數，給予這個函數一個標識符作為函數名，設置自變量和因變量。然后要使用這一大串代碼的時候，就調用這個我們自己創(chuàng)造的函數，輸入自變量，然后會返回給我們因變量。

2.函數的定義

在Python中，對應數學函數的自變量和因變量的值，叫做參數和返回值。

用def來定義一個函數，下面是一個通用的模型，函數都這么定義：

def 函數名(參數列表):
  ...
  代碼塊
  ...
  return 返回值

然后舉一個例子，假設我們要判定一個學生的成績是及格還是不及格：

def judge_score(score):
  judge = None
  if score >= 60:
    judge = True
    print('Pass')
  else: #雖然成績應該在0-100之間，但是我懶，就不限定范圍了。
    judge = False
    print('Fail')
  return judge

然后試一下：

judge_score(59)
Fail 
j = judge_score(61)
Pass 
print(j)
True #說明j接收到的值為True

這段代碼很簡單，但是也不能每次要判斷一次成績，就敲出這么一大串，所以為了便捷，就給這段代碼用def（define，定義）封裝成一個函數。

給一個函數名judge_score，后面調用就可以用judge_score()。

score是我們要輸入的自變量，也就是要在這個judge_score()中進行運算的值。

接下來要注意：

這個'Pass'和'Fail' 不是函數的返回值！
這個'Pass'和'Fail' 不是函數的返回值！
這個'Pass'和'Fail' 不是函數的返回值！

‘Pass'和'Fail' 是函數內部的print()打印出來的內容，函數的返回值是寫在return后面的內容。

return后面可以做運算，也可以直接寫變量。如果這個函數的語句塊內沒有寫return語句，那么說明沒有定義返回值，也就是說調用函數什么都沒有返回，如果拿一個標識符來接受這個函數的返回值，只能接受到None。

return后面的返回值可以是多個，多個的話，就用，隔開，然后封裝成一個元組再返回。

函數名也是標識符，有的時候可以用callable()來判斷這個標識符是不是一個可以調用的。

callable(judge_score) #返回值為True

注意別再檢查的函數名標識符后面加()。

3.函數的參數

在定義函數時，函數名后面的()里面叫做參數列表，這個參數列表里的參數，都是要在下面的代碼塊中要使用的。

3.1 形式參數和實際參數

形式參數，就是指在定義函數時，參數列表里寫出的參數，他們都還只是標識符，都會在下面的代碼中出現。此時此刻他們沒有具體的值，只是一個“外殼”，所以叫形式參數。
比如y = 3x 里面這個x，只是一個形式，沒有具體的值。

實際參數，是指在調用參數時，函數名后面的括號內給出具體的值，每個值都會與某一個形式參數對應。這些值是存在的，不止有個外殼。也可以算作是數學函數中的自變量，用它們來計算出因變量。比
如y = 3x ，假設x=3，這個3就是實際參數。

注意，每一個形式參數都必須獲得一個值（如果沒有默認值），才能進行計算，否則會報錯！

3.2 傳遞參數的類型和參數的類型

3.2.1 傳遞參數類型

傳遞參數，我的理解就是把實際參數和形式參數連接起來。

定義一個函數BMI，用來計算人的body mass index：

def BMI(height, weight):
  index = "%.2f" % (weight / (height**2)) #留兩位小數
  return index

位置傳參

調用它：

BMI(1.71, 65) #返回值為22.23

可以看到我們的形式參數有height和weight，實際參數是1.71和65。在調用函數時，這兩個實際參數沒有指定誰是height，誰是weight，是按定義函數時，參數列表里面的形式參數的位置一一對應起來。這樣就叫做位置傳參。

關鍵詞傳參

調用它：

BMI(weight=65, height=1.71) #返回值22.23

如果函數的調用者知道形式參數的標識符，也可以直接用 形式參數名=值 這樣的方式來傳遞參數，可以理解為賦值。因為是用關鍵字傳遞參數，所以位置可以和定義函數時參數列表內的形式參數順序不同。

混合傳參

有的時候，我們可能有一些參數要用位置傳參，有一些要用關鍵字傳參。萬幸的是他們可以混合使用。但是要遵守一定的規(guī)則：

BMI(1.71, weight=65) #返回值為22.23

前面的1.71用的是位置傳參，后面65用的是關鍵詞傳參。

注意，關鍵字傳參一定要寫在位置傳參之后！不然就會報錯。

3.2.2 參數類型

位置參數的可變參數

比如有這樣一個需求，要輸入若干個數字，然后求出這若干個數字中的大值和最小值。分析一下，若干個數字，也就是不知道數字的個數，這樣也就不知道設置多少個形式參數。這樣就可以用，*args，可變參數。

如果在定義函數時*args的左側有參數，那么在調用時，實際參數依次給予*arg左邊的用位置傳參的普通形式參數之后，剩下的實際參數無論多少都會被*args接收，和切片有一定的相似之處，但是差別也不小。

舉個例子

def maxmin(x,*nums): #這個x是為了顯示*args的收取范圍
length = len(nums)
for i in range(1,length): #這是選擇排序的思路，走一趟，練練手
  maxindex = 0
  minindex = 0
  if nums[i] > nums[maxindex]:
    maxindex = i
  if nums[i] < nums[minindex]:
    minindex = i
print('x={};{};max:{};min:{}'.format(x,nums,nums[maxindex],nums[minindex]))

調用這個函數：

maxmin(100,12,23,34,45,67,9)
x=100;(12, 23, 34, 45, 67, 9);max:12;min:9

可以看出，在給出的實際參數中，除了第一個100，被x接收了，剩下的實際參數都被*nums接收了，然后封裝成了一個元組（講道理，用逗號隔開了又被一個標識符接收，確實應該封裝成元組）。

注意，和切片不同的是，定義函數時*args會無限接收實際參數，不會給后面的形式參數留值，所以在定義函數時的參數列表里，位置參數的可變參數一定要在普通位置參數之后！

關鍵字參數的可變參數

關鍵字參數的可變參數，不是收集多個用關鍵字傳參的實際參數，而是收集關鍵字傳參的關鍵字和值，并把他們當做一個鍵值對，收集在一個字典內，在代碼塊中使用。

def test(x=1,**nums):
  print(x,nums)
test(c=3,x=2,a=1,b=2)
2 {'c': 3, 'a': 1, 'b': 2}

可以看出，用關鍵字傳參，可以不按位置順序來，先把
關鍵字參數的可變參數，和位置參數的可變參數一樣，會無限接收實際參數，不過是接收實際參數的關鍵字和值，組成鍵值對。

3.3 默認參數

有的時候，一些參數變化不頻繁，以上面定義的這個BMI函數來看，假設一個班里面的99%的同學，身高變化很大，體重都是75kg，每次用這個函數算同學的BMI，都要重新輸入一遍身高體重，比較麻煩，所以可以在定義函數時，給形式參數設置一個默認值：

def BMI(height=1.80, weight=75):
  index = "%.2f" % (weight / (height**2)) #留兩位小數
  return index

注意，這是在定義函數時，就設置好默認值，然后調用：

BMI(1.80) #此時按height=1.80，weight=75來計算
BMI(1.71) #此時按height=1.71，weight=75來計算
BMI(65) #此時按height=65，weight=75來計算，注意和上面的區(qū)別
BMI(1.71, 65) #此時按height=1.71，weight=65來計算
BMI(height=1.90) #此時按height=1.90，weight=75來計算
BMI(1.80, weight=80) #此時按height=1.80，weight=80來計算

也就是說，如果沒有傳參，那么形式參數就會按定義參數時設置的默認值來計算。

如果用位置傳參，就按形式參數的位置順序，依次往后覆蓋，如果實際參數沒給夠，那么沒有接收到位置傳參的形式參數就會用默認值。（也就是說，在定義函數時，雖然設置了默認值，看起來和關鍵字參數似的，但是它也是有前后位置順序的。）

如果用關鍵字傳參，理解就比較簡單了，如果給了，就用關鍵字傳參給的實際參數，如果沒給，就用默認值。

總之，如果普通的形式參數沒有設置默認值，就必須要接收一個實際參數來使用。如果形式參數在定義時設置了默認值，調用函數時，沒有給出實際參數，就用默認值，如果給了一個實際參數，就用這個新的實際參數把默認值覆蓋。

3.4 keyword-only參數

這個參數可以理解為，必須用關鍵字傳參才能獲得的參數。

這種參數為了區(qū)別于普通的形式參數，位置有所改變，在定義參數時，放在*args（位置參數的可變參數）和**kwargs（關鍵字參數的可變參數）之間，就代表這個參數是keyword-only參數。

def test(*words, x):
  print(words, x)

調用這個函數：

test(1, 2, 3, 4) 
#這樣會報錯，因為這四個都是位置傳參，都被*word截獲了，x沒有值
test(1, 2, 3, x=4) #這個沒毛病
(1, 2, 3) 4 
test(x=4) #這個也沒毛病，*word一個值都有截獲
() 4

注意，在定義函數時，參數列表里，keyword-only參數不能放在關鍵字參數的可變參數之后，因為keyword-only參數要用關鍵字傳參，**kwargs要截獲所有的關鍵字傳參的實際參數，keyword-only參數永遠也收不到值。

keyword-only參數還有另一種定義形式，比如，我們想要這個函數都用關鍵字傳參，并且不想接收任何位置傳參的實際參數（就是一用位置傳參就報錯），可以用一下這種形式：

def test(*, x, y):
  print(x,y)

調用它：

test(1, x=100, y=99) #會報錯，因為1沒有形參來接收它
test(x=100, y=99) #沒毛病
100 99

3.6 參數列表的順序***

重中之重：
定義函數時：(位置參數，帶缺省值的位置參數，位置參數的可變參數，keyword-only參數，關鍵字參數的可變參數)
調用函數時：(用位置傳參的實際參數，用關鍵字傳參的實際參數)

但是一定要確保，定義函數時，參數列表里的每一個參數（可變參數除外，因為可變參數可以收集到0個實際參數）都要有值可以使用。

例：

def test(a,b,c,d=5,*nums,x='X',y='Y',**ddict):
  print(a,b,c,d)
  print(nums)
  print(x,y)
  print(ddict)

調用它：

test(97,98,99,100,101,102,x='XX',y='YY',name='Tom',age=10)
97 98 99 100
(101, 102)
XX YY
{'name': 'Tom', 'age': 10}

可以看到，有六個用位置傳參的實際參數，雖然d有默認值，但是按位置來看，d也會接收到一個新的值100，因此nums只截獲了兩個位置參數。

然后是keyword-only參數，x和y，都得用關鍵字傳參。如果x和y不指定的話，就會使用默認值x='X'，y='Y'。

然后是關鍵字參數的可變參數，不能說是截獲，得說keyword-only參數只給它剩下了兩個，然后他們組成了一個字典

還要注意，在傳參的時候，位置傳參要放在最前面。然后是關鍵字傳參，從關鍵字傳參中把keyword-only參數挑走，然后剩下的給**kwargs。

3.5 實際參數的解構

有時候，定義參數的時候，有很多形參。但是實際參數，都存在一個list或者說別的數據結構中，一個個拿出來很麻煩，所以可以種參數解構來完成：

def maxmin(x,*nums): 
  length = len(nums)
  for i in range(1,length):
    maxindex = 0
    minindex = 0
    if nums[i] > nums[maxindex]:
      maxindex = i
    if nums[i] < nums[minindex]:
      minindex = i
  print('x={};{};max:{};min:{}'.format(x,nums,nums[maxindex],nums[minindex]))

這個函數，是找若干個數中的大值還有最小值的，它可以接受若干個值（因為定義函數時用的是*args）。但是如果給我們的是一個列表，那還真把每個元素都提取出來，輸入一遍嗎，太蠢了，可以直接在調用函數的時候解構。

用*解構：

lst = [100, 12, 23, 34, 45, 67, 9]
maxmin(*lst)
100 9

再看一個例子，用**解構：

def test(*nums):
  print(nums)
test({'a':1,'b':2,'c':3})
({'a': 1, 'b': 2, 'c': 3},) #打印出來一個元組，說明傳入的字典沒有解構
test(*{'a':1,'b':2,'c':3})
('a', 'b', 'c') #打印的是key，字典解構是key的集合，沒毛病

def test(a,b,c): #因為要接字典解構出來的
  print(a,b,c)
test(**{'a':1,'b':2,'c':3}) #**這樣是把字典里的鍵值對解構出來
1 2 3

4. 函數的返回值

在一些已經知道函數中，有的有返回值，比如input()、sorted()等，它們都可以用一個標識符來接收，形成一個變量。有的沒有返回值，比如print()、list.append()等方法，都是沒有返回值的。

在自定義函數中，也能做到這一點，用的是return語句：

def test(x=5):
  a = x ** 2
  print(a)
b = test()
25 #這個25是print(a)的效果
b
None

這說明，我們定義的函數test()，它是沒有返回值的，雖然出現了結果，但那時print()語句的打印輸出，用標識符來接收test()的輸出，什么都接收不到（什么都沒有就是None）。

如果用return語句：

def test(x=5):
  a = x ** 2
  print(a)
  return a
b = test()
25 #這個還是print(a)的打印輸出
b
25 #這個是b剛剛接收函數的返回值

也就是說return語句后面的值，可以作為這個函數的返回值，這個值可以是一個變量，也可以是一個表達式，還可以寫多個用逗號隔開的值，不過最后會被封裝成一個元組返回。

def test():
  ....
  return 1, 2, 3, 4 #返回值其實是(1, 2, 3, 4)
a, b, c, d = test() #這里用解構來接收返回值，會比較方便

如果寫了return語句，return后面的值會作為返回值輸出，但是如果不寫return語句，或者只寫了一個return，后面沒有值，就說明這個函數沒有返回值（其實是隱式調用了return = None）

自定義函數中，可以有多條return語句，在定義時候不會報錯，但是這些return語句只有一條會被執(zhí)行，執(zhí)行完這個return語句，函數就結束，其不會理會其他的return語句。

def compareThree(n):
  if n > 3:
    return 3
  else:
    print('Less than three')
    return False
  print('nothing')
  return 'nothing'

看著個自定義函數，如果實參大于3，返回值就是3，如果小于等于3，返回值就是False。

因為他用的是分支語句，只會進入其中一個分支，所以只有一個return會被執(zhí)行。這個分支結構完成后，還有一個print()和return，這兩個是不會被執(zhí)行的，因為分支語句中都有return，怎么著都會執(zhí)行其中的一個，執(zhí)行完就結束這個函數，所以后面的'nothing'和返回值字符串'nothing'都不會執(zhí)行。

所以還能看出，return語句不一定是定義函數時寫的最后一條語句，但最后一條執(zhí)行的代碼，一定是return（這么說是因為，如果沒有寫return，會隱式調用return = None，它默認寫在定義函數時的最后一句）。

5. 函數的作用域

5.1 作用域的概念

在自定義函數時，就涉及到一個問題，在函數內部定義的變量，在函數之外能不能使用。這個問題要分類討論。

先介紹一個定義，作用域，一個標識符的可見范圍，就是這個標識符的作用域，也叫做變量的作用域（個人覺得叫變量的作用范圍比較好理解）。

a = 5
def test():
  b = 10
  print(a, b)
  return b
test(10)
5 10
print(a)
5
print(b) #這里會報錯

這里a的作用域是整個程序，也可以說在整個程序的運行環(huán)境中都可見。因為定義a是在最外部，所以函數的內部，不管多少層嵌套函數，都可以使用a。

這種a叫做全局變量，它的作用域是全局，全局作用域就是在整個程序的運行環(huán)境中都可見。

再看b，在函數內部定義的變量，在全局中是不可見的，它只能在這個函數的內部使用，所以最后在全局中print(b)的話會報錯，并且異常是NameError，說這個b沒有被定義過。

實際參數的作用域也是只在函數的內部，因為形參是在函數的內部，給形參傳參之后，它還是在函數的內部。

這種b就叫做局部變量，它只作用于當前的函數或者類，局部變量的作用范圍不能超過當前的局部作用域。

再看一個例子：

x = 1
def t():
  x = 100
  print(x)
t()
print(x)

x在全局下定義過，但是函數內部對這個x又重新定義了。但是在全局中，x仍然是原來的值，這說明x=100這個標量是局部變量，作用域只在這個函數內部，對外部不可見。

5.2 函數嵌套和作用域

有的時候，定義一個函數，內部可能還要再定義一個函數：

a = 5
def test():
  b = a + 5
  print(b)
  def test2():
    c = b + 5
    print(c)
    return c
  d = test2()
  return a, b, d

分析代碼可以按這種順序，碰到def定義函數，跳過，等出現了調用，再回頭看這個函數的定義。

看這個函數，有雙層嵌套，調用它：

test() #注意test2()在全局中是調用不出來的

全局中有個a = 5 ，它的作用域是全局，所以在函數內部也可以用它，得到b = 10，打印一下，然后看見def test2()，跳過，然后下面就是調用test2()，再返回來看test2()的定義，b的作用域是局部的，包括當前這層函數和內層函數，所以得到c = 15，作為return返回，用標識符d接收，最后test()這一層的return返回a, b, d。

執(zhí)行結果如下：

test()
10
15
(5, 10, 15) #這個是return的值，是output

test()這層的函數定義時，為啥不return c呢，是因為c是test2()這一層函數中定義的變量，是局部變量，對于外部是不可見的，如果test()中使用了c，且沒有定義過，就會報錯。

這樣會多多少少出現一些麻煩，所以根據需要，python給出了兩種聲明global和nonlocal。

global，它能把一個變量變成全局變量。

a = 10
def t():
  global x
  global a
  x = 1
  a = 100
  return x
print(x) #x是在函數內部定義的，但是在全局的環(huán)境下也可以使用 
1
print(a) #在內部重新定義的a也會改變
100

但是定義函數，其中有一個目的就是封裝，和外部環(huán)境隔絕，通過傳參來計算，但是這樣用global定義為全局變量，有悖于這個理念，所以盡量別用global。

nonlocal，它能把一個變量變成局部變量，就是這個變量的可見范圍是最外層的函數，但是全局中不可見。

這里還要引入兩個概念，

自由變量，就是沒有在本地作用域中定義的變量

閉包，指在嵌套函數中，內層函數用到了外層函數定義的變量（注意是外層函數，不是全局中定義的）這一種現象。

a = 1
def t():
  a = 10
  print(a)
  def t1():
    nonlocal a 
    a = 100
    print(a)
  t1()
  print(a)

調用t()：

print(a)
t()
1 #這是在全局環(huán)境中的a，值沒變是a
10 #這是最外層函數的a
100 #這是聲明a是nonlocal之后，給a改變值后print的a
100 #這是在最外層函數中print的a，已經發(fā)生了改變，和內層函數的a同步

5.3 函數默認值參數的作用域

參數可以作文局部變量理解，當一個有默認值的形參，沒有接收到實參時，就會調用默認值：

def t(a=[1,2,3,4]):
  a.append(5)
  print(a)

t() #連續(xù)調用3次
t()
t()
[1, 2, 3, 4, 5]
[1, 2, 3, 4, 5, 5]
[1, 2, 3, 4, 5, 5, 5]

三次都使用的是形參的默認值，但是print的結果不一樣，那么就是說明默認值改變了。

這是因為，形參的默認值都會保存下來，可以查看，用__defaults__：

t().__defaults__
([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5],) #這是三次執(zhí)行之后的默認值

可以看到，默認值是保存在一個元組中，如果元組中的元素是引用類型（比如list），那么儲存的是一個引用地址，后面通過引用地址對這個默認值修改的話，修改的是他們共用的數據。默認值通過這個引用地址去找數據時，找到的是改過的數據。

有時候我們需要這種改變，但是有時候不需要，所以有兩種解決辦法：

def t(a=[1,2,3,4]):
  a = a[:] #影子拷貝，拷貝一個a，修改就是在這個新的a中
  a.append(5)
  print(a)

但是這個有弊端，如果默認值內部還有引用類型，影子拷貝并不能拷貝引用類型。

還有一種方法：

def t(a=None):
  if a is None:
    a = [1,2,3,4]
  a.append(5)
  print(a)

如果不指定a，那么a就用默認值None，就給a重新賦值一個[1,2,3,4]，這時候引用地址已經換了，不是默認值的引用地址，但是這個新的引用地址就是我們想要的a的默認值，然后進行操作。

下次如果還是不指定a的話，a還是None，還會重新賦值成[1,2,3,4]。相當于雖然想要的a默認值是引用類型，但是對a操作不改變我們想要的a的默認值。

6. LEGB原則

在定義函數時出現了函數嵌套，對于每個變量的作用域就要了解清楚。
這個變量被用到時，就要在這個解釋器中搜尋這個變量是在哪一層賦值的，找個搜尋順序就是L local E enclosing G global B build-in，也就是說，

先在本地（這一層作用域）查找，
沒找到就在這個函數的外部函數中查找，
如果還是沒找到，就在全局中查找，
如果仍舊沒找到，就在build-in庫中查找。

比如一個典型的錯誤：

x = 5
def t():
  print(x)
  x += 5

函數內print要用到x，首先要在local中查找，查到了x，但是注意，此時的x是作用域為函數內部，不能使用外部的x=5，這是給x定義，先計算右邊，右邊的x依舊沒有被定義，所以以一個x它自己（沒有值）來定義它，就會報錯。

x = 5
def t():
  print(x)

如果這樣的話，函數內部local沒有，嵌套函數enclosing也沒有，那么就去global全局中找，找到了x=5，使用它。

至于build-in 是指我們用到的一些內建函數，print()，input()等，都是定義在build-in庫中的，要使用時，也是一層一層往上找，顯然L E G中都沒有，然后去B中找，找到了，使用它。

7. 銷毀函數

兩種方法：

第一個是重新定義同樣函數名的函數。

第二個是用del：

del t

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