Python 3 – 函数

Python 是面向对象编程语言，所有功能都是通过函数和类实现。函数是任何编程语言中最基本的概念之一。

Python 提供了强大的函数功能，包括定义参数、默认参数、不定长参数、匿名函数和高阶函数等等。

函数的定义和调用

在 Python 中，使用 def 关键字来定义函数。下面是一个简单的函数定义并调用的示例：

def greet(name):
    print("Hello, " + name + "!")

greet("World") # Hello, World!

在 Python 中，函数调用直接使用函数名并传递所需的参数。注意，函数的参数由一对圆括号括起来，即使没有参数也必须使用圆括号。

参数的传递方式

Python 中函数的参数可以通过不同的方式传递：位置参数、默认参数、关键字参数和不定长参数。

位置参数

位置参数是最常用的参数传递方式，顺序很重要，按照定义顺序一一传递参数。下面是一个位置参数的示例：

def add(a, b):
    return a + b

print(add(1, 2)) # 3

默认参数

默认参数可以指定参数的默认值，如果没有传递参数则使用默认值。下面是一个默认参数的示例：

def add(a, b=2):
    return a + b

print(add(1)) # 3

关键字参数

关键字参数可以使用参数名来传递参数，这种方式不依赖于参数的位置。下面是一个关键字参数的示例：

def add(a, b):
    return a + b

print(add(b=2, a=1)) # 3

不定长参数

不定长参数可以接受任意个参数，可以是位置参数、默认参数和关键字参数。下面是一个不定长参数的示例：

def add(*args):
    sum = 0
    for i in args:
        sum += i
    return sum

print(add(1, 2, 3, 4, 5)) # 15

匿名函数

匿名函数也叫 lambda 函数，是一个没有名字的函数。它可以接收任意多个参数，并且返回一个结果。下面是一个匿名函数的示例：

square = lambda x: x * x
print(square(2)) # 4

在上面的示例中，我们定义了一个 lambda 函数，它接收一个参数 x 并返回 x * x 的结果。

高阶函数

高阶函数是一个函数接收另一个函数作为参数或者返回一个函数。Python 中内置了许多高阶函数，包括 map、filter 和 reduce 等。

map 函数

map 函数可以对序列中的每个元素应用一个函数，然后返回一个新序列。下面是一个 map 函数的示例：

def square(x):
    return x * x

squares = map(square, [1, 2, 3, 4, 5])
print(list(squares)) # [1, 4, 9, 16, 25]

在上面的示例中，我们使用 map 函数对 [1, 2, 3, 4, 5] 序列中的每个元素应用 square 函数，并返回一个新序列 squares。

filter 函数

filter 函数可以对序列中的元素应用一个函数，用于过滤出符合条件的元素，并返回一个新序列。下面是一个 filter 函数的示例：

def is_even(x):
    return x % 2 == 0

evens = filter(is_even, [1, 2, 3, 4, 5])
print(list(evens)) # [2, 4]

在上面的示例中，我们使用 filter 函数对 [1, 2, 3, 4, 5] 序列中的每个元素应用 is_even 函数，用于过滤出偶数元素，并返回一个新序列 evens。

reduce 函数

reduce 函数可以对一个序列中的元素依次应用一个函数，用于累积计算，并返回一个结果。下面是一个 reduce 函数的示例：

from functools import reduce

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

total = reduce(sum, [1, 2, 3, 4, 5])
print(total) # 15

在上面的示例中，我们使用 reduce 函数对 [1, 2, 3, 4, 5] 序列中的每个元素应用 sum 函数，用于累积计算它们的和，并返回一个结果 total。

结论

Python 3 中的函数是任何编程语言中最基本的概念之一。Python 提供了强大的函数功能，包括定义参数、默认参数、不定长参数、匿名函数和高阶函数等等。熟练掌握 Python 函数功能对于开发高质量的代码非常重要。