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每天5分钟玩转Python(08) - 函数

函数是组织好的、可重复使用的、用来实现单一或相关联功能的代码段。 函数能提高应用的模块性,和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数, 比如print()。但你也可以自己创建函数,这被叫做用户自定义函数。

定义函数

在python中定义函数使用def开头,紧接着就是函数名称和圆括号(),在括号可以增加参数。 函数第一行语句可使用三引号格式的文档字符串来定义函数的说明。使用return语句定义函数返回值。

def hello(name):
    """
    hello world
    """
    print('hello world, ' + name)
    return name

注意如果没有调用return语句,那么默认运行到最后会返回None

如果你还没想好函数的实现,可以再函数体内写个pass来定义一个空函数

def nothing():
    pass

关键字pass是一个用来占位置的东西,很多时候语法要求一些地方必须有些语句才能编译通过。 但是你还没想好这里写啥,那就可以写个pass。比如下面的:

if age < 15:
    pass

返回多个值

python中的函数一个很灵活的地方是可以返回多个值。实际上返回的是一个元组(tuple),看着是返回了多个值。

def multi_result(a, b, c):
    return a + 1, b + 1, c + 1

r = multi_result(1, 2, 3)
print(r)

参数

python中的函数定义非常灵活,最重要是因为参数的定义上。除了必选的位置参数外,还有关键字参数、默认参数、可变参数。 满足多种场景的应用。

位置参数

这是最常见的参数,比如定义一个求差的函数如下

def my_subtract(x, y):
    return x - y

调用这个函数的时候,必选传入x和y的值,并且顺序不能变。

print(my_subtract(5, 3))  #打印2

默认参数

如果想让某个参数有个默认值,如果调用的时候没有传这个参数就使用默认值。则可以使用如下格式定义这个函数

def my_subtract(x, y=0):
    return x - y

其中参数y有个默认值为0。这时候如果你调用的时候传入了y的值就使用真实的y值,如果没有传y就使用默认值0

print(my_subtract(5, 3))  #打印2
print(my_subtract(5))  #打印5

对于默认参数,有个约束就是必选的位置参数在前面,默认参数在后面。 还有一个强烈建议就是,默认参数所指的对象一定要是一个不可变对象。

可变参数

可变参数的意思就是传入的参数个数是可以变化的。python中使用func(*args)来定义可变参数。 比如如果要实现对于多个数的相加运算,你可能首先想到的是将这多个数放到一个列表中,然后将这个列表当做参数传给某个函数。

def calc(numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

调用的时候,先将多个数拼装成一个list或tuple,然后再调用这个函数:

calc([1, 2, 3])

其实我们可以将这个numbers参数变成可变参数,只需要在这个参数前面加上*即可。

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

然后你调用的时候就简单了

calc(1, 2, 3)

但如果你已经有了一个list对象,也想调用这个方法,咋办呢?Python允许你在list或tuple前面加一个*号, 把list或tuple的元素变成可变参数传进去:

nums = [1, 2, 3]
calc(*nums)
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*nums表示把nums这个list的所有元素作为可变参数传进去。这种写法相当有用,而且很常见。

关键字参数

python中通过在变量的前面加**将参数变成关键字参数。关键字参数允许你传入含参数名的参数, 这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict,比如:

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

在这个函数里,前面两个参数是必选的位置参数。后面的kw是关键字参数。传入的时候使用name=value的形式。比如

person('XiongNeng', 24, city='XiAn', job='Engineer')

实际调用中,kw变成了dict对象,值为{'city': 'XiAn', 'job': 'Engineer'}

如果已经有了一个dict对象,然后又想去调用这个方法咋整。类似可变参数, 可以再这个dict对象前面加**作为关键字参数传入进去即可。

param={'city': 'XiAn', 'job': 'Engineer'}
person('name', 24, **param)

输出:

name: name age: 24 other: {'city': 'XiAn', 'job': 'Engineer'}

命名关键字参数

如果你还想控制调用方传入的关键字参数名,可使用如下语法:

def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)

和关键字参数**kw不同,命名关键字参数需要一个特殊分隔符**后面的参数被视为命名关键字参数。

调用方式跟上面一样,只不过这次你传入的关键字参数必行是cityjob。如果是其他的就会报错

person('XiongNeng', 24, city='XiAn', job='Engineer')

如果函数定义中已经有了一个可变参数,后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了:

def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, args, city, job)

命名关键字参数必须传入参数名和参数值,不过你可以给命名关键字参数加上默认值,那这时候就不是必须传了。

def person(name, age, *, city='Beijing', job):
    print(name, age, city, job)

调用的时候,不需要传入city参数

person('XiongNeng', 24, job='Engineer')

参数组合

在Python中定义函数,可以用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数,这5种参数都可以组合使用。 但是请注意,参数定义的顺序必须是:必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数。

def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)

def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)

在函数调用的时候,Python解释器自动按照参数位置和参数名把对应的参数传进去。

对于任意函数,都可以通过类似func(*args, **kw)的形式调用它,无论它的参数是如何定义的。

注意:使用*args**kw是Python的习惯写法,当然也可以用其他参数名,但最好使用习惯用法。

函数的基础部分讲解完了。Python中函数式一等公民,所以后续还会讲解对于更高阶的使用方式。