python-函數（二）

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Python中的函數（二）

　　在上一篇文章中提到了Python中函數的定義和使用，在這篇文章裡我們來討論下關於函數的一些更深的話題。在學習C語言函數的時候，遇到的問題主要有形參實參的區別、參數的傳遞和改變、變數的範圍。同樣在Python中，關於對函數的理解和使用也存在這些問題。下面來逐一講解。

一.函數形參和實參的區別
　　形參全稱是形式參數，在用def關鍵字定義函數時函數名後面括弧裡的變數稱作為形式參數。
　  實參全稱為實際參數，在調用函數時提供的值或者變數稱作為實際參數。

舉個例子：

def add(a,b):       //這裡的a和b就是形參    return a+badd(1,2)     //這裡的1和2是實參
x=2y=3add(x,y)    //這裡的x和y是實參

 

二.參數的傳遞和改變
　　下面我們來探討一下Python中的【函數參數的傳遞】問題。

　　首先在討論這個問題之前，我們需要明確一點就是在Python中一切皆對象，變數中存放的是對象的引用。這個確實有點難以理解，“一切皆對象”？對，在Python中確實是這樣，包括我們之前經常用到的字串常量，整型常量都是對象。不信的話可以驗證一下：

例1、

print id(2)
x=2print id(x)

y=‘hello‘print id(y)

　//從結果可以看出，id(2)和id(x)的值是一樣的，id(‘hello‘)和id(y)的值也是一樣的。
　　在Python中一切皆對象，像2，‘hello‘這樣的值都是對象，只不過2是一個整型對象，而‘hello‘是一個字串對象。
　　上面的x=2，在Python中實際的處理過程是這樣的：先申請一段記憶體配置給一個整型對象來儲存整型值2，然後讓變數x去指向這個對象，實際上就是指向這段記憶體（這裡有點和C語言中的指標類似）。而id(2)和id(x)的結果一樣，說明id函數在作用於變數時，其返回的是變數指向的對象的地址。因為變數也是對象，所以在這裡可以將x看成是對象2的一個引用。

例2、

x=2print id(x)
y=2print id(y)
s=‘hello‘print id(s)t=sprint id(t)

其運行結果為：
 
從運行結果可以看到id(x)和id(y)的結果是相同的，id(s)和id(t)的結果也是相同的。這說明x和y指向的是同一對象，而t和s也是指向的同一對象。x=2這句讓變數x指向了int類型的對象2，而y=2這句執行時，並不重新為2分配空間，而是讓y直接指向了已經存在的int類型的對象2。這個很好理解，因為本身只是想給y賦一個值2，而在記憶體中已經存在了這樣一個int類型對象2，所以就直接讓y指向了已經存在的對象。這樣一來不僅能達到目的，還能節約記憶體空間。t=s這句變數互相賦值，也相當於是讓t指向了已經存在的字串類型的對象‘hello‘（這個原理和C語言中指標的互相賦值有點類似）。

　　看這幅圖就理解了：
　　

例3、

x=2print id(2)print id(x)
x=3print id(3)print id(x)
L=[1,2,3]M=Lprint id(L)print id(M)print id(L[2])
L[0]=2print id(L)print M

運行結果為：
 
　　下面來分析一下這個結果，兩次的id(x)的值不同，這個可能讓人有點難以理解。注意，在Python中，單一元素的對象是不允許更改的，比如整型資料、字串、浮點數等。x=3這句的執行過程並不是先擷取x原來指向的對象的地址，再把記憶體中的值更改為3，而是新申請一段記憶體來儲存物件3，再讓x去指向對象3，所以兩次id(x)的值不同。然而為何改變了L中的某個子項目的值後，id(L)的值沒有發生改變？在Python中，複雜元素的對象是允許更改的，比如列表、字典、元組等。Python中變數儲存的是對象的引用，對於列表，其id()值返回的是列表第一個子項目L[0]的儲存地址。就像上面的例子，L=[1,2,3]，這裡的L有三個子項目L[0]，L[1]，L[2]，L[0]、L[1]、L[2]分別指向對象1、2、3，id(L)值和對象3的儲存地址相同，看下面這個圖就明白了：
      
//因為L和M指向的是同一對象，所以在更改了L中子項目的值後，M也相應改變了，但是id(L)值並沒有改變，因為這句L[0]=2隻是讓L[0]重新指向了對象2，而L[0]本身的儲存地址並沒有發生改變，所以id(L)的值沒有改變（ id(L)的值實際等於L[0]本身的儲存地址）。如下：
       

 

　　下面就來討論一下【函數的參數傳遞和改變】這個問題。
　　在Python中參數傳遞採用的是值傳遞，這個和C語言有點類似。

例1、

def modify1(m,K):    m=2    K=[4,5,6]    return    def modify2(m,K):    m=2    K[0]=0    returnn=100L=[1,2,3]
modify1(n,L)print nprint L
modify2(n,L)print nprint L

  程式運行結果為：    

  

 從結果可以看出，執行modify1( )之後，n和L都沒有發生任何改變；執行modify2( )後，n還是沒有改變，L發生了改變。因為在Python中參數傳遞採用的是值傳遞方式，在執行函數modify1時，先擷取n和L的id( )值，然後為形參m和K分配空間，讓m和K分別指向對象100和對象[1,2,3]。m=2這句讓m重新指向對象2，而K=[4,5,6]這句讓K重新指向對象[4,5,6]。這種改變並不會影響到實參n和L，所以在執行modify1之後，n和L沒有發生任何改變；在執行函數modify2時，同理，讓m和K分別指向對象2和對象[1,2,3]，然而K[0]=0讓K[0]重新指向了對象0（注意這裡K和L指向的是同一段記憶體），所以對K指向的記憶體資料進行的任何改變也會影響到L，因此在執行modify2後，L發生了改變。

三.變數的範圍
　　在Python中，也存在範圍這個問題。在Python中，會為每個層次產生一個符號表，裡層能調用外層中的變數，而外層不能調用裡層中的變數，並且當外層和裡層有同名變數時，外層變數會被裡層變數屏蔽掉。
舉個例子：

def function():    x=2    count=2    while count>0:        x=3        print x        count=count-1

function()

　　在函數function中，while迴圈外面和while迴圈裡面都有變數x，此時，while迴圈外面的變數x會被屏蔽掉。注意在函數內部定義的變數範圍都僅限於函數內部，在函數外部是不能夠調用的，一般稱這種變數為局部變數。

　　還有一種變數叫做全域變數，它是在函數外部定義的，範圍是整個檔案。全域變數可以直接在函數裡面應用，但是如果要在函數內部改變全域變數，必須使用global關鍵字進行聲明。

x=2def fun1():    print x    def fun2():    global x    x=3    print xfun1()fun2()print x

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