函数作用：把一些复杂的代码封装起来，函数一般都是一个功能，用的时候才调用，提高重复利用率和简化程序结构。
5.1 语法
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<code>def</code> <code>functionName(parms1, parms2, ...):</code>
<code> </code><code>code block</code>
<code> </code><code>return</code> <code>expression</code>
函数以def关键字开头，空格后跟函数名，括号里面是参数，用于传参，函数代码段里面引用。
5.2 函数定义与调用
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<code># 定义函数</code>
<code>>>> </code><code>def</code> <code>func():</code>
<code>... </code><code>print</code> <code>"Hello world!"</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>"Hello world!"</code>
<code>...</code>
<code># 调用函数</code>
<code>>>> func()</code>
<code>Hello world!</code>
<code>'Hello world!'</code>
当我们定义好函数，是不执行的，没有任何输出。当输入函数名后跟双小括号才会执行函数里写的代码。
顺便说下print和return区别：
有没有点奇怪！为什么print和return输出一样呢，return就加个单引号，貌似也没啥明显区别啊！其实在解释器下所有的结果都会输出的。
先了解下return作用：结束函数，并返回一个值。如果不跟表达式，会返回一个None。
好，那么我们深入了解下他们区别，举个例子，写个py程序：
<code>#!/usr/bin/env python</code>
<code>def</code> <code>func():</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"1: Hello world!"</code>
<code> </code><code>return</code> <code>"2: Hello world!"</code>
<code>func()</code>
<code># python test.py</code>
<code>1</code><code>: Hello world!</code>
明白点了嘛？print是打印对象的值，而return是返回对象的值。也就是说你return默认是将对象值存储起来，要想知道里面的值，可以用print可以打印。
<code>print</code> <code>func()</code>
<code>2</code><code>: Hello world!</code>
为什么函数里面不用print就在这里，往往我们定义一个函数是不需要打印的，而是交给其他代码去处理这个函数返回值。当然，print在调试函数代码时会起到很好的帮助。
5.3 函数参数
5.3.1 接受参数
<code> </code><code>>>> </code><code>def</code> <code>func(a, b): </code>
<code> </code><code>... </code><code>print</code> <code>a </code><code>+</code> <code>b</code>
<code> </code><code>...</code>
<code> </code><code>>>> func(</code><code>1</code><code>, </code><code>2</code><code>)</code>
<code> </code><code>3</code>
<code> </code><code>>>> func(</code><code>1</code><code>, </code><code>2</code><code>, </code><code>3</code><code>)</code>
<code> </code><code>Traceback (most recent call last):</code>
<code> </code><code>File</code> <code>"<stdin>"</code><code>, line </code><code>1</code><code>, </code><code>in</code> <code><module></code>
<code> </code><code>TypeError: func() takes exactly </code><code>2</code> <code>arguments (</code><code>3</code> <code>given)</code>
a和b可以理解为是个变量，可由里面代码块引用。调用函数时，小括号里面的表达式数量要对应函数参数数量，并且按传参按位置赋予函数参数位置。如果数量不对应，会抛出TypeError错误。
当然，函数参数也可以是数组：
<code> </code><code>>>> </code><code>def</code> <code>func(a): </code>
<code> </code><code>... </code><code>print</code> <code>a</code>
<code> </code><code>>>> func([</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>,</code><code>3</code><code>])</code>
<code> </code><code>[</code><code>1</code><code>, </code><code>2</code><code>, </code><code>3</code><code>]</code>
<code> </code><code>>>> func({</code><code>'a'</code><code>:</code><code>1</code><code>,</code><code>'b'</code><code>:</code><code>2</code><code>})</code>
<code> </code><code>{</code><code>'a'</code><code>: </code><code>1</code><code>, </code><code>'b'</code><code>: </code><code>2</code><code>}</code>
如果不想一一对应传参，可以指定参数值：
<code> </code><code>>>> </code><code>def</code> <code>func(a,b): </code>
<code> </code><code>>>> func(b</code><code>=</code><code>2</code><code>,a</code><code>=</code><code>1</code><code>)</code>
5.3.2 函数参数默认值
参数默认值是预先定义好，如果调用函数时传入了这个值，那么将以传入的为实际值，否则是默认值。
<code> </code><code>>>> def func(a, b=2): </code>
<code> </code><code>... print a + b</code>
<code> </code><code>>>> func(1)</code>
<code> </code><code>>>> func(1, 3)</code>
<code> </code><code>4</code>
5.3.3 接受任意数量参数
上面方式固定了参数多个，当不知道多少参数时候可以用以下方式。
单个星号使用：
<code> </code><code>>>> </code><code>def</code> <code>func(</code><code>*</code><code>a): </code>
<code> </code><code>>>> func(</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>,</code><code>3</code><code>)</code>
<code> </code><code>(</code><code>1</code><code>, </code><code>2</code><code>, </code><code>3</code><code>)</code>
单个星号存储为一个元组。
两个星号使用：
<code> </code><code>>>> </code><code>def</code> <code>func(</code><code>*</code><code>*</code><code>a): </code>
<code> </code><code>>>> func(a</code><code>=</code><code>1</code><code>, b</code><code>=</code><code>2</code><code>, c</code><code>=</code><code>3</code><code>)</code>
<code> </code><code>{</code><code>'a'</code><code>: </code><code>1</code><code>, </code><code>'c'</code><code>: </code><code>3</code><code>, </code><code>'b'</code><code>: </code><code>2</code><code>}</code>
两个星号存储为一个字典。可见它们都是以数组的形式传入。
你也许在查资料的时候，会看到这样写的函数参数（*args, **kwargs），与上面只是名字不一样罢了 ：
<code> </code><code>>>> </code><code>def</code> <code>func(</code><code>*</code><code>args, </code><code>*</code><code>*</code><code>kwargs): </code>
<code> </code><code>... </code><code>print</code> <code>args</code>
<code> </code><code>... </code><code>print</code> <code>kwargs</code>
<code> </code><code>>>> func(</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>,</code><code>3</code><code>,a</code><code>=</code><code>1</code><code>,b</code><code>=</code><code>2</code><code>,c</code><code>=</code><code>3</code><code>)</code>
与普通参数一起使用：
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<code> </code><code>>>> </code><code>def</code> <code>func(a, b, </code><code>*</code><code>c): </code>
<code> </code><code>... </code><code>print</code> <code>c</code>
<code> </code><code>>>> func(</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>,</code><code>3</code><code>,</code><code>5</code><code>,</code><code>6</code><code>)</code>
<code> </code><code>(</code><code>3</code><code>, </code><code>5</code><code>, </code><code>6</code><code>)</code>
<code> </code><code>>>> </code><code>def</code> <code>func(a, b, </code><code>*</code><code>*</code><code>c):</code>
<code> </code><code>>>> func(</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>,a</code><code>=</code><code>1</code><code>,b</code><code>=</code><code>2</code><code>,c</code><code>=</code><code>3</code><code>)</code>
<code> </code><code>TypeError: func() got multiple values </code><code>for</code> <code>keyword argument </code><code>'a'</code>
<code> </code><code>>>> func(</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>,c</code><code>=</code><code>3</code><code>,d</code><code>=</code><code>4</code><code>,e</code><code>=</code><code>5</code><code>)</code>
<code> </code><code>{</code><code>'c'</code><code>: </code><code>3</code><code>, </code><code>'e'</code><code>: </code><code>5</code><code>, </code><code>'d'</code><code>: </code><code>4</code><code>}</code>
抛出异常，是因为传入的第一个参数1，和第三个参数a=1，都认为是传入函数参数a了。请注意下这点。
5.4 作用域
作用域听着挺新鲜，其实很简单，就是限制一个变量或一段代码可用范围，不在这个范围就不可用。提高了程序逻辑的局部性，减少名字冲突。
作用域范围一般是：全局（global）->局部（local）->内置（build-in）
先看看全局和局部变量：
<code>>>> a </code><code>=</code> <code>2</code>
<code>... b </code><code>=</code> <code>3</code>
<code>>>> a</code>
<code>2</code>
<code>>>> b</code>
<code>Traceback (most recent call last):</code>
<code> </code><code>File</code> <code>"<stdin>"</code><code>, line </code><code>1</code><code>, </code><code>in</code> <code><module></code>
<code>NameError: name </code><code>'b'</code> <code>is</code> <code>not</code> <code>defined</code>
a变量的作用域是整个代码中有效，称为全局变量，也就是说一段代码最开始定义的变量。
b变量的作用域在函数内部，也就是局部变量，在函数外是不可引用的。
这么一来，全局变量与局部变量即使名字一样也不冲突。
如果函数内部的变量也能在全局引用，需要使用global声明：
<code>... </code><code>global</code> <code>b</code>
<code>3</code>
有报错，说明一个问题，当函数没引用使用，里面的代码块是没有解释的。
使用global声明变量后外部是可以调用函数内部的变量的。
5.5 嵌套函数
1）不带参数
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<code>... x </code><code>=</code> <code>2</code>
<code>... </code><code>def</code> <code>func2():</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>x</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>func2 </code><code># 返回func2函数</code>
<code>>>> func()()</code>
<code>>>> func2()</code>
<code>NameError: name </code><code>'func2'</code> <code>is</code> <code>not</code> <code>defined</code>
<code>>>> </code><code>def</code> <code>func(): </code>
<code>... x </code><code>=</code> <code>2</code>
<code>... </code><code>global</code> <code>func2</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>x </code>
<code>... </code><code>return</code> <code>func2</code>
内层函数可以访问外层函数的作用域。内嵌函数只能被外层函数调用，但也可以使用global声明全局作用域。
调用内部函数的另一种用法：
2）带参数
<code>>>> </code><code>def</code> <code>func(a):</code>
<code>... </code><code>def</code> <code>func2(b):</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>a </code><code>*</code> <code>b</code>
<code>>>> f </code><code>=</code> <code>func(</code><code>2</code><code>) </code><code># 变量指向函数。是的，变量可以指向函数。</code>
<code>>>> f(</code><code>5</code><code>)</code>
<code>10</code>
<code>>>> func(</code><code>2</code><code>)(</code><code>5</code><code>)</code>
内层函数可以访问外层函数的作用域 。但变量不能重新赋值，举例说明：
<code>... x </code><code>=</code> <code>3</code>
<code>... func2()</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>x</code>
<code>... x </code><code>+</code><code>=</code> <code>1</code>
<code> </code><code>File</code> <code>"<stdin>"</code><code>, line </code><code>5</code><code>, </code><code>in</code> <code>func</code>
<code> </code><code>File</code> <code>"<stdin>"</code><code>, line </code><code>4</code><code>, </code><code>in</code> <code>func2</code>
<code>UnboundLocalError: local variable </code><code>'x'</code> <code>referenced before assignment</code>
5.6 闭包
“官方”的解释是：所谓“闭包”，指的是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式（通常是一个函数），因而这些变量也是该表达式的一部分。
其实，上面嵌套函数就是闭包一种方式：
func是一个函数，里面又嵌套了一个函数func2，外部函数传过来的a参数，这个变量会绑定到函数func2。func函数以内层函数func2作为返回值，然后把func函数存储到f变量中。当外层函数调用内层函数时，内层函数才会执行（func()()），就创建了一个闭包。
5.7 高阶函数
高阶函数是至少满足这两个任意中的一个条件：
1) 能接受一个或多个函数作为输入。
2）输出一个函数。
abs、map、reduce都是高阶函数，后面会讲解。
其实，上面所讲的嵌套函数也是高阶函数。
举例说明下高阶函数：
<code>>>> </code><code>def</code> <code>f(x):</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>x </code><code>*</code> <code>x</code>
<code>>>> </code><code>def</code> <code>f2(func, y):</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>func(y)</code>
<code>>>> f2(f, </code><code>2</code><code>)</code>
<code>4</code>
这里的f2就是一个高阶函数，因为它的第一个参数是一个函数，满足了第一个条件。
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5.8 函数装饰器
装饰器（decorator）本身是一个函数，包装另一个函数或类，它可以让其他函数在不需要改动代码情况下动态增加功能，装饰器返回的也是一个函数对象。
先举一个例子，说明下装饰器的效果，定义两个函数，分别传参计算乘积：
<code>#!/usr/bin/python</code>
<code># -*- coding: utf-8 -*-</code>
<code>def</code> <code>f1(a, b):</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"f1 result: "</code> <code>+</code> <code>str</code><code>(a </code><code>*</code> <code>b)</code>
<code>def</code> <code>f2(a, b):</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"f2 result: "</code> <code>+</code> <code>str</code><code>(a </code><code>*</code> <code>b)</code>
<code>f1(</code><code>1</code><code>, </code><code>2</code><code>)</code>
<code>f2(</code><code>2</code><code>, </code><code>2</code><code>)</code>
<code>f1 result: </code><code>2</code>
<code>f2 result: </code><code>4</code>
跟预期的那样，打印出了乘积。
如果我想给这两个函数加一个打印传入的参数，怎么办，应该这样：
<code> </code><code>print</code> <code>"f1 parameter: %d %d"</code> <code>%</code><code>(a, b)</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"f2 parameter: %d %d"</code> <code>%</code><code>(a, b)</code>
<code>f1 parameter: </code><code>1</code> <code>2</code>
<code>f2 parameter: </code><code>2</code> <code>2</code>
按照所想的打印了传入的参数，有没有方法能更简洁点呢，来看看装饰器后的效果。
<code>def</code> <code>deco(func):</code>
<code> </code><code>def</code> <code>f(a, b):</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"%s parameter: %d %d"</code> <code>%</code><code>(func.__name__, a, b)</code>
<code> </code><code>return</code> <code>func(a, b)</code>
<code> </code><code>return</code> <code>f</code>
<code>@deco</code>
可见用装饰器也实现了上面方法，给要装饰的函数添加了装饰器定义的功能，这种方式显得是不是更简洁呢！
好，那么我们继续深入学习装饰器用法。
5.8.1 无参数装饰器
<code> </code><code>方式</code><code>1</code><code>：函装饰器函数装饰函数 </code>
<code> </code><code>#!/usr/bin/python</code>
<code> </code><code># -*- coding: utf-8 -*-</code>
<code> </code><code>def</code> <code>deco(func):</code>
<code> </code><code>return</code> <code>func</code>
<code> </code><code>def</code> <code>f1():</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"Hello world!"</code>
<code> </code><code>myfunc </code><code>=</code> <code>deco(f1)</code>
<code> </code><code>myfunc() </code>
<code> </code><code># python test.py</code>
<code> </code><code>Hello world!</code>
<code> </code>
<code> </code><code>方式</code><code>2</code><code>：使用语法糖</code><code>"@"</code><code>来装饰函数</code>
<code> </code><code>@deco</code>
<code> </code><code>f1()</code>
方式1是将一个函数作为参数传给装饰器函数。
方式2使用了语法糖，也实现同样效果。
其实两种方式结果一样，方式1需要每次使用装饰器时要先变量赋值下，而方式2使用装饰器时直接用语法糖"@"引用，会显得更方便些，实际代码中一般也都是用语法糖。
2）带参数装饰器
<code> </code><code>#!/usr/bin/python </code>
<code> </code><code>def</code> <code>f(a, b):</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"function name: %s"</code> <code>%</code> <code>func.__name__ </code><code># __name__属性是获取函数名，为了说明执行了这个函数</code>
<code> </code><code>return</code> <code>func(a, b) </code><code># 用接受过来的func函数来处理传过来的参数</code>
<code> </code><code>return</code> <code>f</code>
<code> </code><code>def</code> <code>f1(a, b):</code>
<code> </code><code>print</code> <code>a </code><code>+</code> <code>b</code>
<code> </code><code>f1(</code><code>2</code><code>, </code><code>2</code><code>)</code>
<code> </code><code>function name: f1</code>
3）不固定参数
<code> </code><code>def</code> <code>log(func):</code>
<code> </code><code>def</code> <code>deco(</code><code>*</code><code>args, </code><code>*</code><code>*</code><code>kwargs):</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"function name: %s"</code> <code>%</code> <code>func.__name__</code>
<code> </code><code>return</code> <code>func(</code><code>*</code><code>args, </code><code>*</code><code>*</code><code>kwargs)</code>
<code> </code><code>return</code> <code>deco</code>
<code> </code><code>@log</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"f1() run."</code>
<code> </code><code>f1(</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>)</code>
<code> </code><code>f1() run.</code>
4）装饰器加参数
<code> </code><code># 三层函数，调用log函数返回deco函数，再调用返回的函数deco，则返回值是_deco函数</code>
<code> </code><code>def</code> <code>log(arg):</code>
<code> </code><code>def</code> <code>deco(func):</code>
<code> </code><code>def</code> <code>_deco(</code><code>*</code><code>args, </code><code>*</code><code>*</code><code>kwargs):</code>
<code> </code><code>print</code> <code>"%s - function name: %s"</code> <code>%</code> <code>(arg, func.__name__) </code>
<code> </code><code>return</code> <code>func(</code><code>*</code><code>args, </code><code>*</code><code>*</code><code>kwargs)</code>
<code> </code><code>return</code> <code>_deco</code>
<code> </code><code>@log(</code><code>"info"</code><code>)</code>
<code> </code><code>info </code><code>-</code> <code>function name: f1</code>
再举一个例子，给函数输出字符串带颜色：
<code> </code><code>def</code> <code>fontColor(color):</code>
<code> </code><code>begin </code><code>=</code> <code>"\033["</code>
<code> </code><code>end </code><code>=</code> <code>"\033[0m"</code>
<code> </code><code>d </code><code>=</code> <code>{</code>
<code> </code><code>'red'</code><code>:</code><code>'31m'</code><code>,</code>
<code> </code><code>'green'</code><code>:</code><code>'32m'</code><code>,</code>
<code> </code><code>'yellow'</code><code>:</code><code>'33m'</code><code>,</code>
<code> </code><code>'blue'</code><code>:</code><code>'34m'</code>
<code> </code><code>}</code>
<code> </code><code>print</code> <code>begin </code><code>+</code> <code>d[color] </code><code>+</code> <code>func() </code><code>+</code> <code>end</code>
<code> </code><code>@fontColor(</code><code>"red"</code><code>)</code>
<code> </code><code>def</code> <code>f():</code>
<code> </code><code>return</code> <code>"Hello world!"</code>
<code> </code><code>@fontColor(</code><code>"green"</code><code>)</code>
<code> </code><code>def</code> <code>f2():</code>
可以看出装饰器处理方式满足了高阶函数的条件，所以装饰器也是一种高阶函数。
优点：灵活给装饰器增加功能，而不修改函数，提高代码可重复利用性，增加可读性。
5.9 匿名函数
匿名函数：定义函数的一种形式，无需定义函数名和语句块，因此代码逻辑会受到局限，同时也减少代码量，增加可读性。
在Python中匿名函数是lambda。
举例子说明def关键字与lambda函数定义函数区别：
<code># 普通函数</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>"Hello world!"</code>
<code>>>> </code><code>def</code> <code>func(a, b):</code>
<code>... </code><code>return</code> <code>a </code><code>*</code> <code>b</code>
<code>>>> func(</code><code>2</code><code>, </code><code>2</code><code>)</code>
<code># 匿名函数</code>
<code>>>> f </code><code>=</code> <code>lambda</code><code>:</code><code>"Hello world!"</code>
<code>>>> f()</code>
<code>>>> f </code><code>=</code> <code>lambda</code> <code>a, b: a </code><code>*</code> <code>b </code><code># 冒号左边是函数参数，右边是返回值</code>
<code>>>> f(</code><code>2</code><code>, </code><code>2</code><code>)</code>
lambda函数一行就写成一个函数功能，省去定义函数过程，让代码更加精简。
5.10 内置高阶函数
5.10.1 map()
语法：map(function, sequence[, sequence, ...]) -> list
将序列中的元素通过函数处理返回一个新列表。
例如：
<code> </code><code>>>> lst </code><code>=</code> <code>[</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>,</code><code>3</code><code>,</code><code>4</code><code>,</code><code>5</code><code>] </code>
<code> </code><code>>>> </code><code>map</code><code>(</code><code>lambda</code> <code>x:</code><code>str</code><code>(x)</code><code>+</code><code>".txt"</code><code>, lst)</code>
<code> </code><code>[</code><code>'1.txt'</code><code>, </code><code>'2.txt'</code><code>, </code><code>'3.txt'</code><code>, </code><code>'4.txt'</code><code>, </code><code>'5.txt'</code><code>]</code>
5.10.2 filter()
语法：filter(function or None, sequence) -> list, tuple, or string
将序列中的元素通过函数处理返回一个新列表、元组或字符串。
例如：过滤列表中的奇数
<code> </code><code>>>> </code><code>filter</code><code>(</code><code>lambda</code> <code>x:x</code><code>%</code><code>2</code><code>=</code><code>=</code><code>0</code><code>, lst)</code>
<code> </code><code>[</code><code>2</code><code>, </code><code>4</code><code>]</code>
5.10.3 reduce()
语法：reduce(function, sequence[, initial]) -> value
reduce()是一个二元运算函数，所以只接受二元操作函数。
例如：计算列表总和
<code> </code><code>>>> </code><code>reduce</code><code>(</code><code>lambda</code> <code>x,y:x</code><code>+</code><code>y, lst)</code>
<code> </code><code>15</code>
先将前两个元素相加等于3，再把结果与第三个元素相加等于6，以此类推。这就是reduce()函数功能。
本文转自 李振良OK 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/lizhenliang/1856793，如需转载请自行联系原作者
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