深度解析Python的def關鍵字

Python是一種面向對象的編程語言，自由、開放、簡單、易學、易用，具有快速原型開發的能力。Python語言的核心理念是用代碼最少的原則解決問題。

一、def關鍵字簡介

在Python中，def是定義函數的關鍵字，用於定義函數，函數是一塊可以被重複使用的程序代碼塊，它可以接受輸入參數並且在內部執行一系列操作以得到輸出結果。使用def定義函數的語法如下:

def function_name(parameters):
    """docstring"""
    statement(s)

其中，function_name是函數名，parameters是參數列表，docstring是函數說明字元串，statement(s)是要執行的語句塊。

二、函數參數的分類和實例

在Python中，函數參數可以分為位置參數、關鍵字參數和默認參數。

1. 位置參數

位置參數是指按照函數參數列表定義順序傳遞的參數，函數定義中的參數列表是位置參數。

def my_func(a, b, c):
    print(a,b,c)

my_func(1,2,3)

輸出結果：

1, 2, 3

2. 關鍵字參數

關鍵字參數是指按照參數名稱傳遞的參數，可以不按照函數定義中的參數列表順序傳遞參數。

def my_func(a, b, c):
    print(a,b,c)

my_func(b=2,a=1,c=3)

輸出結果：

1, 2, 3

3. 默認參數

默認參數是指有默認值的函數參數，如果不傳遞參數，則使用默認值。

def my_func(a, b, c=3):
    print(a,b,c)

my_func(1,2)

輸出結果：

1, 2, 3

三、函數的返回值

在Python中，使用return語句來返回函數結果。如果沒有return語句，則函數默認返回None。

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

result = my_func(1,2)

輸出結果：

3

四、lambda表達式

lambda表達式是一種簡短的函數定義方式，它由一個單獨的語句組成，可以作為匿名函數傳遞。

my_lambda = lambda x, y: x+y
result = my_lambda(1,2)

輸出結果：

3

五、函數的調用

在Python中，調用函數時需要提供參數，參數可以是位置參數、關鍵字參數或參數列表。

def my_func(a, b, c):
    print(a,b,c)

my_func(1,2,3)
my_func(a=1,b=2,c=3)
my_func(*[1,2,3])
my_func(**{"a":1,"b":2,"c":3})

輸出結果：

1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3

六、函數的高級特性

在Python中，函數具有一些高級特性，如閉包、裝飾器、生成器等。

1. 閉包

閉包是指一個函數內部定義的函數，並且該內部函數可以訪問外部函數的變數。通過保持外部函數的狀態來實現閉包。

def outer_func(msg):
    def inner_func():
        print(msg)
    return inner_func

my_func = outer_func("Hello")
my_func()

輸出結果：

Hello

2. 裝飾器

裝飾器是指一個可以接受函數作為參數並返回函數的函數，它可以在運行時通過修改、擴展已有函數的行為。

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Before function is called.")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("After function is called.")
        return result
    return wrapper

@my_decorator
def my_func(a, b):
    return a+b

result = my_func(1,2)

輸出結果：

Before function is called.
After function is called.
3

3. 生成器

生成器是一種特殊的函數，它可以在調用時暫停和恢復執行狀態，並且可以用於迭代。

def my_generator():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

for i in my_generator():
    print(i)

輸出結果：

1
2
3