概述

在上一節(jié)苞氮，我們介紹了Python的數據類型湾揽，包括：數字、字符串、列表库物、元組霸旗、集合、字典等內容戚揭。在本節(jié)中定硝，我們將介紹Python的函數。在Python中毫目，函數是一段可以重復使用的代碼塊蔬啡，它可以提高代碼的可重用性和可維護性，是編程中非常重要的概念镀虐。
在C/C++箱蟆、Java等其他編程語言中，基本都存在函數的概念刮便。那么空猜，為什么要使用函數呢？因為函數具有以下優(yōu)點恨旱。
可定制性：函數可以根據需求定制辈毯，以滿足不同的功能需求。
可重用性：函數可以重復使用搜贤，避免重復編寫相同的代碼谆沃。
可維護性：函數可以降低代碼的復雜性，提高代碼的可維護性仪芒。

函數的定義

在Python中唁影，可以使用def關鍵字定義一個函數，其格式如下：

def function_name(parameters):
    """docstring"""
    function_body

其中掂名，function_name是函數的名稱据沈，parameters是函數的參數列表，最后面是冒號饺蔑，冒號后面的內容需要縮進锌介。docstring是函數的文檔字符串，用于描述函數的作用和用法猾警。function_body是函數的主體部分孔祸，包含函數的邏輯代碼。
函數的參數放在小括號里面肿嘲，參數可以有一個或多個融击，也可以沒有，多個參數之間使用逗號進行分隔雳窟。

# 沒有參數
def my_print():
    print('hello')

# 一個參數
def print_text(text):
    print('hello', text)

# 多個參數
def print_sum(x, y):
    print('sum:', x + y)

函數可以通過return語句返回一個值。如果函數沒有return語句，或者return語句沒有跟任何值封救，則函數返回默認的None拇涤。

# 不帶return，默認返回None
def test1():
    print('hello Hope')

# return沒有跟任何值誉结，默認返回None
def test2():
    print('hello world')
    return

def Add(x, y):
    return x + y

函數的調用

定義函數后鹅士，可以通過函數名加上參數列表的方式調用函數。調用函數時惩坑，將實際參數傳遞給函數的參數列表掉盅。

# 統(tǒng)計文本中的單詞數量
def count_words(text):
    words = text.split()
    count = len(words)
    return count

def show_info(name, age):
    print('name is', name, ', age is', age)

# 調用上面定義好的函數
count = count_words('hello Hope')
# 輸出：2
print(count)
# 輸出：name is Mike , age is 16
show_info('Mike', 16)

參數的傳遞

在上一節(jié)我們曾提到，數字以舒、字符串趾痘、元組屬于不可變數據類型，列表蔓钟、集合永票、字典屬于可變數據類型。
當函數的參數為不可變數據類型時滥沫，參數的傳遞與C++中的值傳遞類似侣集。比如：有一個函數func(a)，傳遞的只是a的值兰绣，沒有影響a對象本身世分。如果在func(a)內部修改a的值，則是新生成一個a的對象缀辩，修改后func外部的a不會受到影響罚攀。

def test1(a):
    # 輸出：66
    print(a)
    a = 100
    # 輸出：100
    print(a)

a = 66
test1(a)
# 不可變數據類型，仍然輸出：66
print(a)

當函數的參數為可變數據類型時雌澄，參數的傳遞與C++中的引用傳遞類似斋泄。比如：有一個函數func(a)，傳遞的是a的地址镐牺。如果在func(a)內部修改a的值炫掐，修改后func外部的a也會受到影響。

def test1(a):
    # 輸出：['C', 'S', 'D']
    print(a)
    a.append('N')
    # 輸出：['C', 'S', 'D', 'N']
    print(a)

a = ['C', 'S', 'D']
test1(a)
# 可變數據類型睬涧，輸出：['C', 'S', 'D', 'N']
print(a)

函數的參數主要有五種不同的類型：必需參數募胃、默認參數、不定長參數畦浓、強制關鍵字參數痹束、強制位置參數，下面分別進行介紹讶请。
必需參數：調用時祷嘶，必須傳遞的參數；如果不傳遞，運行時會引發(fā)TypeError異常论巍。必須參數既可以按照位置逐一傳遞烛谊，也可以使用關鍵字指定的方式傳遞（此時不用與定義時的參數順序保持一致）。

def show_info(name, age, gender):
    print(f'{name}, {gender}, is {age} years old')

# 輸出：Mike, Male, is 25 years old
show_info('Mike', 25, 'Male')
# 輸出：Tom, Female, is 32 years old
show_info('Tom', gender='Female', age=32)
# 報錯：missing 1 required positional argument: 'gender'
show_info('Jim', 28)

默認參數：定義時嘉汰，參數給定了默認值丹禀；調用時，可以傳遞該參數鞋怀，也可以不傳遞該參數脊串，不傳遞則使用默認值龄减。

def greet(name = 'Hope'):
    print(f'Hello, {name}')
  
# 輸出：Hello, Hope
greet()
# 輸出：Hello, World
greet('World')

不定長參數：在Python中，可以使用兩種方式定義不定長參數。一是使用一個星號（）作為參數前綴匾寝，將該參數定義為不定長位置參數哼审；該參數可以接收任意數量的參數毅哗，并將它們打包成一個元組（tuple）傳遞給函數率寡。二是使用兩個星號（*）作為參數前綴，將該參數定義為不定長關鍵字參數废累；該參數可以接收任意數量的關鍵字參數邓梅，并將它們打包成一個字典（dict）傳遞給函數。

# 一個星號的不定長參數
def func1(*args):
    for arg in args:
        print(arg)

# 依次輸出：66 88 99
func1(66, 88, 99)
# 依次輸出：Hello Hope
func1('Hello', 'Hope')

# 兩個星號的不定長參數
def func2(text, **kwargs):
    print(text)
    for key, value in kwargs.items():
        print(f'{key}: {value}')

# 依次輸出：info: name: Lily age: 16 city: BeiJing
func2('info:', name='Lily', age=16, city='BeiJing')

強制關鍵字參數：只能以關鍵字形式來指定的參數邑滨，從而確保調用該函數的代碼讀起來會比較明確日缨。定義函數時，如果單獨出現星號（*）掖看，則星號后的參數必須用關鍵字傳入匣距。

def my_sum(a, b, *, c):
    return a + b + c

# c為強制關鍵字參數，必須以關鍵字方式指定
my_sum(1, 2, c = 3)
# 運行時報錯：my_sum() takes 2 positional arguments but 3 were given
my_sum(1, 2, 3)

強制位置參數：只能以位置形式哎壳，不能以關鍵字形式來指定的參數毅待。定義函數時，如果單獨出現斜杠（/）归榕，則斜杠前的參數必須用位置形式傳入尸红。

def my_sum(a, b, /, c):
    return a + b + c

# a、b為強制位置參數刹泄，必須以位置方式指定
my_sum(1, 2, 3)
# 運行時報錯：my_sum() got some positional-only arguments passed as keyword arguments: 'b'
my_sum(1, b = 2, c = 3)

lambda函數

lambda函數是一種沒有函數名稱的匿名函數或小型函數外里，通常用于短小的、臨時性的特石、或者作為高階函數的參數（比如：map()盅蝗、filter()等）。
lambda函數的語法格式為：lambda arguments : expression姆蘸。
其中墩莫，arguments是一個函數參數列表芙委，由一個或多個參數組成，多個參數之間使用逗號進行分隔贼穆。expression是一個表達式题山，當有多個參數時兰粉，表達式中必須使用參數對應的順序故痊。
在下面的例子中，定義了一個lambda函數my_add玖姑，接收兩個參數x和y愕秫，并返回它們的和，最后通過調用my_add(66, 99)來執(zhí)行這個函數焰络。

my_add = lambda x, y: x + y
# 輸出：165
print(my_add(66, 99))

再來看看在高階函數filter中使用lambda函數的例子戴甩。

data = [12, 25, 7, 32, 21]
# 找出列表中所有大于20的數
result = filter(lambda x: x > 20, data)
# 輸出：[25, 32, 21]
print(list(result))

總結一下，lambda函數具有以下優(yōu)點：
語法簡潔：lambda函數使用簡潔的語法闪彼，可以在一行代碼中定義簡單的函數甜孤。
匿名函數：lambda函數是匿名函數，不需要指定函數名稱畏腕，這使得它們可以作為臨時函數在代碼中快速定義缴川。
短小函數：lambda函數通常定義的是短小的函數，這使得它們在處理簡單的任務時非常方便描馅。
高階函數參數：lambda函數常作為高階函數的參數把夸，這使得它們可以與其他函數配合使用，實現更加靈活和定制化的操作铭污。
提高代碼可讀性：在一些情況下恋日，使用lambda函數可以使代碼更加簡潔、易于理解嘹狞。
提高執(zhí)行效率：與普通函數相比岂膳，lambda函數的執(zhí)行效率更高。
不過需要注意的是磅网，雖然lambda函數在某些情況下非常有用谈截，但在處理復雜任務或需要重復使用的功能時，還是建議使用完整的函數定義知市。