在python3中如何调用自定义函数

在Python 3中调用自定义函数的方法有：定义函数、调用函数、传递参数、使用返回值。 其中，定义函数和调用函数是最基本的操作，而传递参数和使用返回值则增加了函数的灵活性和实用性。以下将详细介绍如何在Python 3中定义和调用自定义函数，并给出实际代码示例。

一、定义和调用函数

1、定义函数

在Python中，定义函数使用关键字def，后面跟上函数名、括号和冒号。函数体内的代码需要缩进。函数名可以是任何有效的标识符，但通常使用小写字母和下划线的组合来提高可读性。

def greet():
    print("Hello, World!")

2、调用函数

定义好函数后，可以通过函数名加括号来调用这个函数。调用时不需要带上关键字def，只需要写上函数名和括号即可。

greet()

调用上面的greet函数会输出Hello, World!。

二、传递参数

1、位置参数

函数可以接受参数，这些参数在函数定义时列在括号内，调用时按位置传递。下面的例子中，函数greet接受一个参数name。

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

调用时需要传递一个参数：

greet("Alice")

输出结果为Hello, Alice!。

2、关键字参数

除了位置参数，Python还支持关键字参数。关键字参数允许你在调用函数时指定参数名，从而避免了记忆参数顺序的问题。

def greet(name, age):
    print(f"Hello, {name}! You are {age} years old.")

调用时可以使用关键字参数：

greet(name="Alice", age=30)

输出结果为Hello, Alice! You are 30 years old.。

3、默认参数

函数参数还可以有默认值，这样在调用时可以省略相应的参数。

def greet(name, age=25):
    print(f"Hello, {name}! You are {age} years old.")

调用时可以省略age参数：

greet("Alice")

输出结果为Hello, Alice! You are 25 years old.。

三、使用返回值

1、返回单个值

函数可以通过return关键字返回一个值，调用函数时可以捕获这个返回值。

def add(a, b):
    return a + b
result = add(3, 5)
print(result)

输出结果为8。

2、返回多个值

Python函数还可以返回多个值，返回的多个值是以元组形式返回的。

def get_user_info():
    name = "Alice"
    age = 30
    return name, age
user_name, user_age = get_user_info()
print(user_name)
print(user_age)

输出结果为：

Alice 30

四、函数的作用域和嵌套函数

1、作用域

在函数内部定义的变量具有局部作用域，只能在函数内部访问。如果在函数内部需要访问全局变量，可以使用global关键字。

x = 10
def modify_global():
    global x
    x = 5
modify_global()
print(x)  # 输出结果为5

2、嵌套函数

在Python中，可以在一个函数内部定义另一个函数，这被称为嵌套函数。嵌套函数通常用于封装和逻辑分离。

def outer_function(text):
    def inner_function():
        print(text)
    inner_function()
outer_function("Hello, World!")

调用outer_function时会输出Hello, World!。

五、匿名函数（Lambda）

1、定义Lambda函数

Python支持使用lambda关键字定义匿名函数。这些函数通常用于一次性的简单操作。

add = lambda a, b: a + b
print(add(3, 5))

输出结果为8。

2、在内建函数中使用Lambda

Lambda函数常用于内建函数如map、filter和sorted等。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = list(map(lambda x: x2, numbers))
print(squared)

输出结果为[1, 4, 9, 16, 25]。

六、装饰器

1、定义装饰器

装饰器是用于增强函数功能的高级工具。它们本质上是返回另一个函数的函数。

def decorator_function(original_function):
    def wrapper_function():
        print("Wrapper executed this before {}".format(original_function.__name__))
        return original_function()
    return wrapper_function
@decorator_function
def display():
    print("Display function ran")
display()

输出结果为：

Wrapper executed this before display
Display function ran

2、装饰器的应用

装饰器广泛用于日志记录、性能计时、权限验证等场景。以下是一个用于计算函数执行时间的装饰器示例：

import time
def timer_decorator(original_function):
    def wrapper_function(*args, kwargs):
        start_time = time.time()
        result = original_function(*args, kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"{original_function.__name__} executed in {end_time - start_time} seconds")
        return result
    return wrapper_function
@timer_decorator
def long_running_function():
    time.sleep(2)
    print("Long running function executed")
long_running_function()

输出结果类似：

Long running function executed
long_running_function executed in 2.002345085144043 seconds

七、递归函数

1、递归的定义

递归函数是指在函数内部调用自身的函数。递归函数通常用于解决分治问题，如计算阶乘、斐波那契数列等。

def factorial(n):
    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n - 1)
print(factorial(5))

输出结果为120。

2、递归的应用

递归函数可以简化某些复杂问题的代码。例如，计算斐波那契数列：

def fibonacci(n):
    if n <= 0:
        return 0
    elif n == 1:
        return 1
    else:
        return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
print(fibonacci(10))

输出结果为55。

八、生成器函数

1、定义生成器函数

生成器函数是使用yield关键字返回值的函数。与普通函数不同，生成器函数在每次调用yield时会暂停并保存当前的执行状态，以便下次恢复。

def simple_generator():
    yield 1
    yield 2
    yield 3
for value in simple_generator():
    print(value)

输出结果为：

1 2 3

2、生成器的应用

生成器通常用于处理大数据集或流式数据，以节省内存。例如，生成斐波那契数列的生成器：

def fibonacci_generator():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b
fib = fibonacci_generator()
for _ in range(10):
    print(next(fib))

输出结果为：