Python函数详解：从内建函数到自定义函数的定义、调用与参数传递技巧
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一、函数的定义与调用
# 定义函数时，指定形参[id_1085086342]a , b) :m=a*bprint(m)# 调用函数时，传递实参fn(2,8)
二、参数传递
在 python 中，类型是属于对象的。对象存在着不同类型的区分。而变量是没有类型的。参数可以分为必需参数、关键字参数、默认参数以及不定长参数。
1、必需参数
需按照正确的顺序将参数传入函数。在进行调用时，参数的数量必须与声明时的数量相同。例如：
def p1( str ):#"打印任何传入的字符串"print (str)returnp1("打印")p1()# 调用 p1 函数，不加参数会报错
2、关键字参数
关键字参数与函数调用的关系较为紧密，在函数调用过程中，通过使用关键字参数可以明确传入的参数值。使用关键字参数的好处在于，它允许函数调用时参数的顺序与声明时不同，这是因为 Python 解释器能够依据参数名来匹配参数值。例如：
def p2([id_1012051577]):print ("名字: ", name)print ("年龄: ", age)print ("性别: ", gender)returnp2( gender="男",age=20, name="张三" ) #此时参数不需要指定顺序
3、默认参数
调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数。
def fn(a = 5 , b = 10 , c = 20):print('a =',a)print('b =',b)print('c =',c)fn(1,2,3)fn()
4、不定长参数
有时需要一个函数能够处理比当初声明时更多的参数。这些参数被称作不定长参数，它与上述的 2 种参数不一样，在声明时不会被命名。添加了星号 * 的参数会以元组的形式被导入，并且会存放所有未被命名的变量参数。
def p1( a, *b):print (a)print (b)# 调用p1函数p1(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10) #输出结果 1 (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)如果在函数调用时未指定参数，那么它就是一个空元组。我们还可以不向函数传递未命名的变量。p1(1) #输出结果 1 （）#加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。def p2( a, **b):print (a)print (b)p2(1,m=2,n=3)声明函数时，参数中星号 * 能够单独出现。不过，星号 * 之后的参数必须通过关键字来传入。def p2( a,*b,c):print (a)print (b)print (c)p2(0,1,2,3,4,5,c=6)p2(0,1,2,3,4,5,6) #报错
5、匿名函数
Python 通过 lambda 来构建匿名函数。这意味着不再采用 def 语句这种标准的方式去定义一个函数。
定义一个名为 sum 的函数，该函数接受两个参数 arg1 和 arg2，函数的功能是将这两个参数相加并返回结果。# 调用sum函数print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ))print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 ))我们能够把匿名函数封装在一个函数里面，如此一来就可以运用相同的代码去创建多个匿名函数。def myfunc(n):return lambda a : a * nmydoubler = myfunc(2)mytripler = myfunc(3)print(mydoubler(11))print(mytripler(11))
三、return语句
return [表达式]语句的作用是退出函数，并且可以选择性地向调用方返回一个表达式。如果使用不带参数值的 return 语句，那么就会返回 None。
def sum( arg1, arg2 ):# 返回2个参数的和.total = arg1 + arg2print ("函数内 : ", total)return total# 调用sum函数total = sum( 10, 20 )print ("函数外 : ", total)
四、函数作用域与命名空间
1、作用域（scope）
指的是变量生效的区域
b = 20 # 全局变量def fn():a = 10a 被定义在了函数内部，这就导致它的作用域局限在函数内部，而在函数外部是无法对其进行访问的。print('函数内部：','a =',a)print('函数内部：','b =',b)
在Python中一共有两种作用域：
程序执行时会创建全局作用域，程序执行结束时全局作用域会被销毁。除所有函数之外的区域都属于全局作用域。在全局作用域里定义的变量是全局变量，这些全局变量能够在程序的任何位置被访问。
函数作用域是在函数调用时创建的，并且在调用结束时会被销毁。每当函数被调用一次，就会产生一个新的函数作用域。在函数作用域中所定义的变量，都属于局部变量，这些局部变量只能在函数的内部被访问到。
使用变量时，会先在当前作用域查找该变量。若找到则使用，若未找到则去上一级作用域查找。若在上一级作用域找到则使用，若仍未找到则继续去上一级作用域查找，如此类推，直至找到全局作用域。若在全局作用域仍未找到，则会抛出异常：NameError: name 'a' is not defined
2、命名空间
变量存储的位置即为其指代的内容，每一个变量都必须存储到特定的命名空间里，并且每一个作用域都拥有一个与之对应的命名空间。全局命名空间的作用是保存全局变量，而函数命名空间则用于保存函数中的变量。实际上，命名空间就如同一个字典，是专门用来存储变量的工具。
locals()的作用是获取当前所处的作用域的命名空间。若在全局作用域中调用 locals()，就会获取到全局命名空间；倘若在函数作用域中调用 locals()，则会获取到函数命名空间。
五、递归
递归函数一般包含两个关键部分，一是基准情况，用于终止递归；二是递归步骤，用于把问题分解为更小的子问题。
#案例：计算阶乘def factorial(n):if n == 0:return 1 # 基准情况else:return n * factorial(n - 1) # 递归步骤# 测试print(factorial(5)) # 输出: 120#当然也可以使用迭代计算def factorial_iterative(n):result = 1for i in range(1, n + 1):result *= ireturn result# 测试print(factorial_iterative(5)) # 输出: 120
递归方法是通过函数调用自身的方式来逐步缩小问题的规模，直至达到基准情况；迭代方法则是借助循环结构来逐步累积结果。两种方法都能够得出正确的结果，不过在内存使用以及性能方面或许会存在差异。对于像阶乘这类规模较小的问题，递归与迭代的性能差异或许不太显著，但在应对更大规模的问题时，迭代通常会更加高效。
六、闭包
在 Python 中，闭包指的是在一个函数内部定义另一个函数。这个内层函数会引用外层函数的变量。当外层函数执行完毕后，其作用域中的变量会被内层函数所“捕获”。之后，这些被捕获的变量能够被继续访问。而这个被捕获的环境与内层函数共同构成了闭包。
def m_01():count = 0 # 外层函数的变量def n_01():声明用于访问外层函数的变量 count 。count += 1return count返回内层函数，从而形成闭包。# 创建闭包实例n_01 = m_01()print(n_01()) # 输出: 1print(n_01()) # 输出: 2print(n_01()) # 输出: 3
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