十 Python之函数二

⼀. 变量作⽤域

变量作⽤域指的是变量⽣效的范围，主要分为两类：局部变量和全局变量。

• 局部变量

所谓局部变量是定义在函数体内部的变量，即只在函数体内部⽣效。

def testA():
	a = 100
	print(a)
	
testA() # 100
print(a) # 报错：name 'a' is not defined

变量a是定义在 testA 函数内部的变量，在函数外部访问则⽴即报错

局部变量的作⽤：在函数体内部，临时保存数据，即当函数调⽤完成后，则销毁局部变量。

• 全局变量

所谓全局变量，指的是在函数体内、外都能⽣效的变量。
思考：如果有⼀个数据，在函数A和函数B中都要使⽤，该怎么办？
答：将这个数据存储在⼀个全局变量⾥⾯。

# 定义全局变量a
a = 100
def testA():
	print(a) # 访问全局变量a，并打印变量a存储的数据
def testB():
	print(a) # 访问全局变量a，并打印变量a存储的数据
	
testA() # 100
testB() # 100

思考： testB 函数需求修改变量a的值为200，如何修改程序？

a = 100
def testA():
	print(a)
def testB():
	a = 200
	print(a)
	
testA() # 100
testB() # 200
print(f'全局变量a = {a}') # 全局变量a = 100

思考：在 testB 函数内部的 a = 200 中的变量a是在修改全局变量 a 吗？

答：不是。观察上述代码发现，最后得到a的数据是100，仍然是定义全局变量a时候的值，⽽没有返回testB 函数内部的200。综上： testB 函数内部的 a = 200 是定义了⼀个局部变量。

思考：如何在函数体内部修改全局变量？

a = 100
def testA():
	print(a)
def testB():
	# global 关键字声明a是全局变量
 	global a
	a = 200
	print(a)

testA() # 100
testB() # 200
print(f'全局变量a = {a}') # 全局变量a = 200

⼆. 多函数程序执⾏流程

⼀般在实际开发过程中，⼀个程序往往由多个函数（后⾯知识中会讲解类）组成，并且多个函数共享某些数据，如下所示：

• 共⽤全局变量

# 1. 定义全局变量
glo_num = 0

def test1():
	global glo_num
	# 修改全局变量
	glo_num = 100
	
def test2():
	# 调⽤test1函数中修改后的全局变量
	print(glo_num)

# 2. 调⽤test1函数，执⾏函数内部代码：声明和修改全局变量
test1()

# 3. 调⽤test2函数，执⾏函数内部代码：打印
test2() # 100

• 返回值作为参数传递

def test1():
	return 50
def test2(num):
	print(num)
	
# 1. 保存函数test1的返回值
result = test1()

# 2.将函数返回值所在变量作为参数传递到test2函数
test2(result) # 50

三. 函数的返回值

思考：如果⼀个函数存在两个return (如下所示)，程序如何执⾏？

def return_num():
	return 1
	return 2
	
result = return_num()
print(result) # 1

答：只执⾏了第⼀个return，原因是因为return可以退出当前函数，导致return下⽅的代码不执⾏。

思考：如果⼀个函数要有多个返回值，该如何书写代码？

def return_num():
	return 1, 2

result = return_num()
print(result) # (1, 2)

注意：

1. return a, b 写法，返回多个数据的时候，默认是元组类型。
2. return后⾯可以连接列表、元组或字典，以返回多个值。

四. 函数的参数

4.1 位置参数

位置参数：调⽤函数时根据函数定义的参数位置来传递参数。

def user_info(name, age, gender):
	print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')
	
user_info('TOM', 20, '男')

注意：传递和定义参数的顺序及个数必须⼀致。

4.2 关键字参数

函数调⽤，通过“键=值”形式加以指定。可以让函数更加清晰、容易使⽤，同时也清除了参数的顺序需求。

def user_info(name, age, gender):
	print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')
	
user_info('Rose', age=20, gender='⼥')
user_info('⼩明', gender='男', age=16)

注意：函数调⽤时，如果有位置参数时，位置参数必须在关键字参数的前⾯，但关键字参数之间不存在先后顺序。

4.3 缺省参数

缺省参数也叫默认参数，⽤于定义函数，为参数提供默认值，调⽤函数时可不传该默认参数的值（注意：所有位置参数必须出现在默认参数前，包括函数定义和调⽤）。

def user_info(name, age, gender='男'):
	print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')
	
user_info('TOM', 20)
user_info('Rose', 18, '⼥')

注意：函数调⽤时，如果为缺省参数传值则修改默认参数值；否则使⽤这个默认值。

4.4 不定⻓参数

不定⻓参数也叫可变参数。⽤于不确定调⽤的时候会传递多少个参数(不传参也可以)的场景。此时，可⽤包裹(packing)位置参数，或者包裹关键字参数，来进⾏参数传递，会显得⾮常⽅便。

• 包裹位置传递

def user_info(*args):
	print(args)
	
# ('TOM',)
user_info('TOM')
# ('TOM', 18)
user_info('TOM', 18)

注意：传进的所有参数都会被args变量收集，它会根据传进参数的位置合并为⼀个元组(tuple)，args是元组类型，这就是包裹位置传递。

• 包裹关键字传递

def user_info(**kwargs):
	print(kwargs)
	
# {'name': 'TOM', 'age': 18, 'id': 110}
user_info(name='TOM', age=18, id=110)

综上：⽆论是包裹位置传递还是包裹关键字传递，都是⼀个组包的过程。

五. 拆包和交换变量值

5.1 拆包

• 拆包：元组

def return_num():
	return 100, 200

num1, num2 = return_num()
print(num1) # 100
print(num2) # 200

• 拆包：字典

dict1 = {
    
    'name': 'TOM', 'age': 18}
a, b = dict1

# 对字典进⾏拆包，取出来的是字典的key
print(a) # name
print(b) # age

print(dict1[a]) # TOM
print(dict1[b]) # 18

5.2 交换变量值

需求：有变量 a = 10 和 b = 20 ，交换两个变量的值。

• 方法一

借助第三变量存储数据。

# 1. 定义中间变量
c = 0

# 2. 将a的数据存储到c
c = a

# 3. 将b的数据20赋值到a，此时a = 20
a = b

# 4. 将之前c的数据10赋值到b，此时b = 10
b = c

print(a) # 20
print(b) # 10

• ⽅法⼆

a, b = 1, 2
a, b = b, a
print(a) # 2
print(b) # 1

六 引用

6.1 了解引⽤

在python中，值是靠引⽤来传递来的。
我们可以⽤ id() 来判断两个变量是否为同⼀个值的引⽤。 我们可以将id值理解为那块内存的地址标识。

# 1. int类型
a = 1
b = a
print(b) # 1
print(id(a)) # 140708464157520
print(id(b)) # 140708464157520
a = 2
print(b) # 1,说明int类型为不可变类型
print(id(a)) # 140708464157552，此时得到是的数据2的内存地址
print(id(b)) # 140708464157520

# 2. 列表
aa = [10, 20]
bb = aa
print(id(aa)) # 2325297783432
print(id(bb)) # 2325297783432
aa.append(30)
print(bb) # [10, 20, 30], 列表为可变类型
print(id(aa)) # 2325297783432
print(id(bb)) # 2325297783432

6.2 引⽤当做实参

代码如下：

def test1(a):
	print(a)
	print(id(a))
	a += a
	print(a)
	print(id(a))
	
# int：计算前后id值不同
b = 100
test1(b)

# 列表：计算前后id值相同
c = [11, 22]
test1(c)

效果图如下：

七. 可变和不可变类型

所谓可变类型与不可变类型是指：数据能够直接进⾏修改，如果能直接修改那么就是可变，否则是不可变.

• 可变类型
  • 列表
  • 字典
  • 集合
• 不可变类型
  • 整型
  • 浮点型
  • 字符串
  • 元组