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前言

函式是組織好的，可重複使用的，用來實現單一，或相關聯功能的程式碼段。函式能提高應用的模組性，和程式碼的重複利用率。Python提供了許多內建函式，比如print()。我們也可以建立函式，即使用者自定義函式。

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一、定義函式

函式的使用必須遵循“先定義，後呼叫”的原則。函式的定義就相當於事先將記憶體地址賦值給定義的函式名，函式名就是對這段程式碼的引用，這類似於變數的定義。

1.定義函式的語法

def 函式名(引數1,引數2,...):
    """文件描述"""
    函式體
    return 值

1. def: 定義函式的關鍵字；
2. 函式名：函式名指向函式記憶體地址，是對函式體程式碼的引用及功能的概述；
3. 括號：括號內定義可有可無且無需指定型別的引數；
4. 冒號：括號後加冒號，以便在下一行開始縮排編寫函式體的程式碼；
5. “”“文件描述”"": 描述函式功能，引數介紹等資訊的文件，非必要；
6. 函式體：由語句和表示式組成；
7. return 值：結束函式，選擇性地返回一個值給呼叫方，不帶值的return相當於返回None。

2.呼叫函式

函式的使用分為定義階段與呼叫階段，定義函式時只檢測語法，不執行函式體程式碼。函式名加括號即函式呼叫，只有呼叫函式時才會執行函式體程式碼。函式的呼叫形式分為：語句形式、表示式形式、作為引數形式。

3.函式返回值

若需要將函式體程式碼執行的結果返回給呼叫者，則需要用到return。return後無值或直接省略return，則預設返回None，return的返回值無型別限制，且可以將多個返回值放到一個元組內。
return是一個函式結束的標誌,函式內可以有多個return，但只執行一次函式就結束了，並把return後定義的值作為本次呼叫的結果返回。

二、函式的引數

函式的引數分為形式引數和實際引數，簡稱形參和實參：形參即在定義函式時，括號內宣告的引數。形參本質就是一個變數名，用來接收外部傳來的值。實參即在呼叫函式時，括號內傳入的值，值可以是常量、變數、表示式或三者的組合。
在Python中，變數名與值只是單純的繫結關係，而對於函式來說，這種繫結關係只在函式呼叫時生效，在呼叫結束後解除。

1.位置引數

位置引數也稱必須引數，位置引數須以從左到右的順序傳入函式。呼叫時的數量必須和宣告時的一樣。

2.關鍵字引數

在呼叫函式時，實參可以是key=value的形式，稱為關鍵字引數。凡是按照這種形式定義的實參，可以不按照從左到右的順序定義，但仍能為指定的形參賦值，因為 Python 直譯器能夠用引數名匹配引數值。
注意：在呼叫函式時，實參也可以是按位置或按關鍵字的混合使用，但必須保證

1. 關鍵字引數在位置引數後面，因為python函式在解析引數時，是按照順序來的，位置引數是必須先滿足，才考慮其他可變引數。
2. 不可以對一個形參重複賦值。

def register(name,age):
	register(name='Tom',18) #SyntaxError：關鍵字引數name=‘Tom’在位置引數18之前
register()

結果報錯：SyntaxError: positional argument follows keyword argument
positional argument：位置引數，即通過在引數列表中的相對位置確定傳遞給哪個形參，
keyword argument：關鍵字引數，通過name=value這樣的形式，根據name確定傳遞給哪個形參。
argument(actual parameter)指的是函式呼叫時的實際引數。

3.預設引數

在定義函式時，就已經為形參賦值，這類形參稱之為預設引數，當函式有多個引數時，需要將值經常改變的引數定義成位置引數，而將值改變較少的引數定義成預設引數，從而降低函式呼叫的複雜度。
注意：

1. 預設引數必須在位置引數之後。
2. 預設引數的值僅在函式定義階段被賦值一次。
3. 預設引數的值通常應設為不可變型別。
4. 每次呼叫是在上一次的基礎上向同一列表增加值。

4.不定長引數

當需要一個函式能處理比當初宣告時更多的引數，則這些引數叫做不定長引數。

不定長的位置引數：
如果在最後一個形參名前加*號,那麼在呼叫函式時，溢位的位置實參，都會被以元組的形式儲存下來賦值給該形參。

def text(x=8, y=9, z=10, *args):  # 在最後一個形參名args前加*號
    print(x)
    print(y)
    print(z)
    print(args)
text(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)  
# 實參1、2、3按位置為形參x、y、z賦值
# 多餘的位置實參4、5、6、7都被*接收，以元組的形式儲存下來，賦值給args，即args=(4,5,6,7)

執行結果：
1
2
3
(4, 5, 6, 7)
注意：這裡x、y、z以使用者傳的引數為準，不用預設的8、9、10。

例如：求多個值的和

def add(*args):
    res = 0
    for i in args:
        res += i
    return res
print(add(1, 2, 3, 4, 5))

結果：15

不定長的關鍵字引數
在最後一個形參名前加**號,呼叫時溢位的關鍵字引數被以字典的形式賦值給該形參。

def func(x,**kwargs): #在最後一個引數kwargs前加**
    print(x)
    print(kwargs)
fun(y=2,x=1,z=3) #溢位的關鍵字實參y=2，z=3都被**接收，以字典的形式儲存下來，賦值給kwargs

結果：
1
{‘y’: 2, ‘z’: 3}

使用**kwargs可以為日後的擴充套件供良好的環境，同時保持了函式的簡潔性。

以下是Python 3.8引入的：

5.限定位置形參（也叫強制位置引數）

從Python 3.8開始，positional-only形參將可正式用於自定義函式中，它們必須放在形參表的最前面，並在後面使用斜槓/（獨佔一個引數位）與普通形參分隔，比如下面這樣

# a, b, c成為限定位置形參
def func(a, b, c, /, d):
    pass

這時fun的形參a, b, c將只能按位置接收實際引數，d仍是普通形參，可以相容兩種形式。

6.限定關鍵字形參（常叫命名關鍵字引數）

限定關鍵字形參，當然就是為了限制後面幾個引數只能按關鍵字傳遞，這往往是因為後面幾個形參名具有十分明顯的含義，顯式寫出有利於可讀性；或者後面幾個形參隨著版本更迭很可能發生變化，強制關鍵字形式有利於保證跨版本相容性。
限定關鍵字形參（keyword-only），限制呼叫者不能按位置傳遞，需要放在形參表的後面，並在前面使用星號*（獨佔一個引數位）與普通形參分隔，即類似這樣

def func(其他形參, *, kw1, kw2):
    pass

這時引數kw1, kw2在函式呼叫時必須顯式寫出，即類似fun(其他實參, kw1=var1, kw2=var2)的形式。

下面舉一個三種混合形參的例子

def func(a, b, c, /, m, n, *, kw1, kw2):
    pass

其中的m, n是相容兩種形式的普通形參。

7.引數小結

如果形參中已經有一個args了，命名關鍵字引數就不再需要一個單獨的*作為分隔符號了。

可變引數args與關鍵字引數**kwargs通常是組合在一起使用的，如果一個函式的形參為args與**kwargs，那麼代表該函式可以接收任何形式、任意長度的引數。

提示： *args、**kwargs中的args和kwargs被替換成其他名字並無語法錯誤，但使用args、kwargs是約定俗成的。

綜上所述，所有引數可任意組合使用，但定義順序必須是：
位置引數、預設引數、*args、命名關鍵字引數、**kwargs

建議

建議使用不可變物件，如整數、浮點數、字串、True、False、None或以上型別組成的元組等設定預設值，因為預設值只會在函式定義時被設定一次，如果是可變物件，一旦在函式內部被原地修改，效果會保留至以後每次的函式呼叫，不會被重新初始化。 如果非要使用某個可變物件作為預設值，比如列表，或者要設定依賴於其他引數的預設值，建議設成None，然後寫成類似這樣的程式碼

def func(x, default=None):
    if default is None:
        # 這裡可以書寫更復雜的初始化行為
        default = []
    # 剩餘的函式體