Python程式設計：輕鬆掌握函數定義、型別及其參數傳遞方式

前言

本文帶你輕鬆理解並掌握Python語言中的核心特性－函數：定義文法以及函數形式，並介紹函數的參數傳遞的兩種方式。

函數意義

函數(function)是執行特定任務的語句區塊,是允許程式設計師重用的部分程式碼，其促進了軟體程式的模組化概念。這種方法背後的主要想法是將一個大的程式碼區塊分成更小的獨立部分，也因此更容易管理的子區塊。 Python中有兩種類型的函數:

內建函數（Build-in）:程式設計時可以在程式中直接使用這些函數而無需定義它們。這種類型的函數在一開的始學習中經常使用了(例如，print()、input()、sum()等)。

使用者定義函數（User-defined）：Python允許程式設計師建立自己的函數。接下來將重點介紹這種特定的函數類型。

簡而言之，函數就是定義好的且可以重複呼叫的結構化語句區塊。函數名稱唯一，可接收參數，並根據需要傳回給呼叫者對應的結果（值），或不傳回值。

函數定義

在Python中定義函數的主要規則如下:

• 函數區塊以關鍵字def開始，後面跟著函數名和括號。注意，由於Python是區分大小寫的，所以必須使用def而不是Def。
• 與變數名類似，函數名稱可以包含字母或數字，但不包含空格或特殊字符，且不能以數字開頭。
• 可選的輸入參數(稱為arguments)應放在括號內－參數數量和型別依需求來。
• 函數名稱後面跟著冒號，通常函數中的語句區塊從冒號後換行開始並縮排。
• 傳回資料的函數必須在其程式碼區塊中包含關鍵字return。

概括起來，有四種類型的函數：

• 無參數無回傳值​​型函數；
• 有參數無回傳值​​型函數；
• 無參數有回傳值型函數；
• 有參數有回傳值型函數。

函數定義的語法格式如下：

def functionName (var1, var2, … etc.):
 Statements

根據實參的存在與否以及輸入和/或傳回值的存在情況，函數可以分為上面的四種可能的類型。下面將分別介紹。

無參無回傳值型函數

在這種類型中，函數不接受變數作為參數，也不傳回任何資料。例如下面的腳本示範就是為這種函數，它只在螢幕上列印預先定義的字串。

程式碼顯而易見，定義中形參，呼叫時沒有實參，語句區塊中也沒有return語句。該結構只是呼叫print()函數來顯示所需的訊息。在主程式中呼叫這樣一個函數是一個相當簡單直接，如下所示:

# 定义一个既无参数也无返回值的函数
def printSomething():
print('Hello world')

# 在主程序中直接调用
printSomething()

運行程式後輸出結果為：

Hello world

有參無回傳值型函數

另一種類型的函數接受變數作為參數，但不傳回任何資料。在下面的範例中，透過宣告的名稱來呼叫函數，同時在所呼叫的函數括號中包含一些值。這些值被傳遞給函數的主體使用，可以被視為普通變數:

# 定义接收参数但无返回值的函数
def printMyName(fName, lName):
print('Your name is:', fName, lName)

# 提示用户输入姓名
firstName = input('Enter your first name: ')
lastName = input('Enter your last name: ')

# 在主程序中调用所定义的函数
printMyName(firstName, lastName)

運行程序，結果類似如下：

Enter your first name:Solo
Enter your last name: Cui
Your name is: Solo Cui

無參有傳回值型函數

第三種類型為不接受參數但有傳回資料的函數。重要的是要記住，因為這種類型的函數傳回的一個值給呼叫程式碼，這個值必須在被使用或處理之前賦值給一個變數。範例如下：

# 定义无参数但有返回值的函数
def returnFloatNumber():
inputFloat = float(input('输入一个数字，其将返回给主程序：'))
return inputFloat

# 主程序调用函数并显示输入结果
x = returnFloatNumber()
print('输入的数字为:', x)

執行程式結果類似如下：

输入一个数字，其将返回给主程序: 5.7
输入的数字为:: 5.7

 有參有回傳值型函數

這種型別函數既接受參數，又將值傳回給調用代碼。情況下面範例。在這種情況下，函數的呼叫必須包含一個參數列表，並將傳回值賦給一個特定的變數以供以後使用:

# 有参有返回值函数
def calculateSum(number1, number2):
print('计算两个数字和.')
return(number1 + number2)

# 接受用户输入的两个数字
num1 = float(input('输入第一个数字: '))
num2 = float(input('输入第二个数字: '))

# 调用函数计算俩个数字和
addNumbers = calculateSum(num1, num2)

# 输出两个数字和
print('两个数字和为:', addNumbers)

執行程式結果類似如下：

输入第一个数字: 3
输入第二个数字: 5
计算两个数字和...
两个数字和为:: 8.0

函數參數傳遞方式

有兩種不同的方法用來傳遞參數給函數。決定選擇兩者的哪個方法應取決於原來變數的值是否可在函數內變更。將參數值傳遞給函數有兩種方法，通常稱為按值呼叫/傳遞（call/pass by value）和按引用呼叫/傳遞（call/pass by reference）。

概要來說，函數參數傳遞：

其一，按值方式：參數是原始變數的副本，保持副本且不改變原始值；

其二，按引用方式：改變直接作用於原始變量，因此也改變了原始值。

以值呼叫/傳遞

在這種情況下，實參(形參)的值會作為原始變數的副本處理。因此，當程式控制權傳回給呼叫者時，呼叫者作用域中的原始變數將保持不變。

在Python中，如果将不可变参数(例如，整数和字符串)传递给函数，通常的做法是按值调用/传递参数。下面的示例通过介绍id()函数说明了这种情况。它接受一个对象作为参数(即id(object))，并返回这个特定对象的标识。Id()返回值是一个整数，它在对象的生命周期内是惟一的和永久的。如示例所示，在调用checkParamemterID函数之前，变量x的id为4564813232。需要注意的是，只要x的值没有更新，x的id在函数中就不会改变。但是，一旦该值更新为20，其对应的id将更改为4564813552。需要注意的最重要的一点是，x的id在调用函数后不会改变，它的原始值保持不变(4564813232)。这意味着对x值的更改应用于变量的副本，而不是调用者作用域内的原始变量。

示例代码如下：

#按值传递参数
# 定义函数'checkParameterID'，带参且按值传递
def checkParameterID(x):
print('在checkParameterID函数内x值改变之前其值为 ', x, 'n其id 为', id(x))
# 在函数范围内改变参数x的值
x = 20
print('checkParameterID中x的值改变后为', x, 'n 其id为', id(x))

# 在主程序声明变量x并赋予初始值
x = 10

print('调用checkParameterID函数之前x的值是', x, 'n 其id为', id(x))

# 调用'checkParameterID'函数
checkParameterID(x)

# 函数调用后在主程序中显示关于'x'的信息
print('调用checkParameterID函数后x的值为', x, 'n 其id为', id(x))

运行输出结果类似如下：

调用checkParameterID函数之前x的值是 10
其id为 2570870194704
在checkParameterID函数内x值改变之前其值为 10
其id 为 2570870194704
checkParameterID中x的值改变后为 20
其id为 2570870195024
调用checkParameterID函数后x的值为 10
其id为 2570870194704

按引用调用/传递

在这种情况下，函数获取实参(即原始变量)的引用，而不是它的副本。如果函数内发生更改，则调用者作用域中原始变量的值也将被修改。在Python中，如果可变参数(如列表)传递给函数，则调用/传递是通过引用进行的。如下所示，updateList将值5追加到名为y的列表中。即原始可变变量x的值发生了变化，这证明函数按引用调用/传递参数的特征。示例代码如下：

# 定义函数'upDateList' 其改变列表内的值
def updateList(y):
y = y.append(5)
return y

# 声明列表'x' 有四个元素值
x = [1, 2, 3, 4]
print('在调用updateList函数之前，x的内容是:', x)

# 调用函数'updateList'
print('调用函数updateList')
updateList(x)
print('调用updateList函数后x的内容为:', x)

运行程序输出结果类似如下：

在调用updateList函数之前，x的内容是: [1, 2, 3, 4]
调用函数updateList
调用updateList函数后x的内容为: [1, 2, 3, 4, 5]

本文小结

本期内容介绍了函数的基本内容和实现语法，以及参数传递、有无参数和返回值的函数形式以及函数调用/传递的实现。

以上是Python程式設計：輕鬆掌握函數定義、型別及其參數傳遞方式的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！