Python 函数指南：初学者步入 Python 世界的敲门砖

2023-06-29 12:25:20

Python 函数：揭秘代码中的强大构建模块

函数是 Python 编程中必不可少的工具，它们使我们能够将代码组织成可重用的模块，从而简化复杂的任务。了解函数的运作原理对于任何渴望掌握 Python 的人来说至关重要。

函数的组成部分

函数由以下部分组成：

函数名： 标识函数的唯一名称
参数列表： 函数所需的参数（输入）
函数体： 包含函数逻辑的代码块

例如，一个名为 greet() 的函数可以这样定义：

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

此函数接受一个参数 name，并在控制台中打印一条包含该名称的欢迎信息。

调用函数

通过函数名调用函数，并将参数（如果需要）作为参数传递给函数。

greet("Alice")  # 输出 "Hello, Alice!"

函数参数

函数参数是在函数体内使用的变量。它们可以在函数定义中指定类型，也可以在函数调用时指定类型。

def square(number: int) -> int:
    """
    Calculates the square of a given number.

    Args:
        number: The number to square.

    Returns:
        The squared number.
    """
    return number ** 2

result = square(5)  # result will be 25

变量作用域

变量的作用域决定了变量可以在哪些代码块中被访问。

局部变量： 只能在函数体内访问
全局变量： 可以在任何地方访问

def outer_function():
    global_variable = "Global"  # Global variable

    def inner_function():
        local_variable = "Local"  # Local variable
        print(global_variable)

inner_function()

内置函数

Python 提供了许多内置函数，用于执行常见任务，如数学运算、字符串操作和列表操作。

print("Hello, world!")  # Prints to the console
len("Hello, world!")  # Returns 13
max(1, 2, 3)  # Returns 3

高阶函数

高阶函数可以接收其他函数作为参数或返回其他函数。这允许更灵活和强大的代码。

def apply_twice(func, arg):
    """
    Applies a function twice to an argument.

    Args:
        func: The function to apply.
        arg: The argument to apply the function to.

    Returns:
        The result of applying the function twice.
    """
    return func(func(arg))

def square(number):
    return number ** 2

result = apply_twice(square, 5)  # result will be 625

Lambda 表达式

Lambda 表达式是匿名的函数，可以快速创建简单函数。

square = lambda number: number ** 2

result = square(5)  # result will be 25

装饰器

装饰器是一种函数，可以在运行时修改另一个函数的行为。它们用于添加日志记录、错误处理等功能。

def logging_decorator(func):
    """
    Logs the execution of a function.

    Args:
        func: The function to decorate.

    Returns:
        The decorated function.
    """
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Calling function {func.__name__} with args {args} and kwargs {kwargs}.")
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"Function {func.__name__} returned {result}.")
        return result

    return wrapper

@logging_decorator
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")

闭包

闭包是访问另一个函数局部变量的函数，即使该函数已返回。这允许创建有状态函数。

def make_adder(number):
    """
    Returns a function that adds a given number to its argument.

    Args:
        number: The number to add.

    Returns:
        A function that adds the given number to its argument.
    """
    def adder(other_number):
        """
        Adds the given number to its argument.

        Args:
            other_number: The number to add to the given number.

        Returns:
            The sum of the given number and the argument.
        """
        return number + other_number

    return adder

adder = make_adder(5)

result = adder(10)  # result will be 15