Python函数之初体验

Posted 2020-09-30

定义函数

在Python中，定义一个函数要使用def语句，依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:，然后，在缩进块中编写函数体，函数的返回值用return语句返回。

我们先定义一个求字符串长度的函数（无参数、无return）为例：

 1 #函数定义
 2 def mylen():
 3     """计算s1的长度"""
 4     s1 = "hello world"
 5     length = 0
 6     for i in s1:
 7         length = length+1
 8     print(length)
 9 
10 #函数调用  
11 mylen()

注释：每一个函数都应该对功能和参数进行相应的说明，应该写在函数下面第一行。以增强代码的可读性。

调用：就是 函数名() 要记得加上括号，好么好么好么。

 

函数的返回值：

一般在函数中都添加一行：return ***

 1 #函数定义
 2 def mylen():
 3     """计算s1的长度"""
 4     s1 = "hello world"
 5     length = 0
 6     for i in s1:
 7         length = length+1
 8     return length
 9 
10 #函数调用
11 str_len = mylen()
12 print(‘str_len : %s‘%str_len)

简单做一个形容：函数好比一个加工厂，参数（非必要）好比是原材料，return的值好比加工出来的产品。

共有三种情况：无产品输出、一个产品、多个产品

1、没有返回值:无return、return、return None

    这三种情况都相当于return None即无返回值

    常规写法：函数末尾 直接return 

    注意：return的其他用法，就是一旦遇到return，结束整个函数。但并不是一个函数只能有一个return这个语句。如下：

1 def test_return(x):
2     if x > 0:
3         return x
4     else:
5         return 0

1 def ret_demo():
2     print(111)
3     return
4     print(222)
5 
6 ret = ret_demo()
7 print(ret)
# 试一下，看看最后print什么？是111 222都打印了么？

2、返回一个值 

只需在return后面写上要返回的内容即可。

 1 #函数定义
 2 def mylen():
 3     """计算s1的长度"""
 4     s1 = "hello world"
 5     length = 0
 6     for i in s1:
 7         length = length+1
 8     return length
 9 
10 #函数调用
11 str_len = mylen()
12 print(‘str_len : %s‘%str_len)

注意：return和返回值之间要有空格，可以返回任意数据类型的值

3、返回多个值

 1 def ret_demo1():
 2     ‘‘‘返回多个值‘‘‘ 
 3     return 1,2,3,4
 4 
 5 
 6 def ret_demo2():
 7     ‘‘‘返回多个任意类型的值‘‘‘
 8     return 1,[‘a‘,‘b‘],3,4
 9 
10 ret1 = ret_demo1()
11 print(ret1)
12 ret2 = ret_demo2()
13 print(ret2)

返回的多个值会被组织成元组被返回，也可以用多个值来接收

def ret_demo2():
    return 1,[‘a‘,‘b‘],3,4

#返回多个值，用一个变量接收
ret2 = ret_demo2()
print(ret2)

#返回多个值，用多个变量接收
a,b,c,d = ret_demo2()
print(a,b,c,d)

#用多个值接收返回值：返回几个值，就用几个变量接收
a,b,c,d = ret_demo2()
print(a,b,c,d)

函数的参数

先来一段代码体验一下：

#函数定义
def mylen(s1):
    """计算s1的长度"""
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    return length

#函数调用
str_len = mylen("hello world")
print(‘str_len : %s‘%str_len)

我们告诉mylen函数要计算的字符串是谁，这个过程就叫做 传递参数，简称传参，我们调用函数时传递的这个“hello world”和定义函数时的s1就是参数。

上面讲过参数好比一个原材料，函数属于加工厂。在加工之前需要将原材料传递到工厂，这个过程就相当于传参的过程。

参数有两种：形参、实参

我们调用函数时传递的这个“hello world”被称为实际参数，因为这个是实际的要交给函数的内容，简称实参。

定义函数时的s1，只是一个变量的名字，被称为形式参数，因为在定义函数的时候它只是一个形式，表示这里有一个参数，简称形参。

站在实参角度：

　　　　1、按照位置传参

def mymax(x,y):
    #此时x=10,y=20
    the_max = x if x > y else y
    return the_max

ma = mymax(10,20)
print(ma)

　　　　2.按照关键字传值

def mymax(x,y):
    #此时x = 20,y = 10
    print(x,y)
    the_max = x if x > y else y
    return the_max

ma = mymax(y = 10,x = 20)
print(ma)

　　　　3.位置、关键字形式混着用

def mymax(x,y):
    #此时x = 10,y = 20
    print(x,y)
    the_max = x if x > y else y
    return the_max

ma = mymax(10,y = 20)
print(ma)

　　

　　正确用法

　　　　　　问题一:位置参数必须在关键字参数的前面

　　　　　　问题二:对于一个形参只能赋值一次　

 

站在形参角度

位置参数

如果定义函数时填写了位置参数，调用该函数时必须输入相应的参数

 1 def mymax(x,y):
 2     #此时x = 10,y = 20
 3     print(x,y)
 4     the_max = x if x > y else y
 5     return the_max
 6 
 7 #调用mymax不传递参数
 8 ma = mymax()
 9 print(ma)
10 
11 #结果
12 TypeError: mymax() missing 2 required positional arguments: ‘x‘ and ‘y‘

默认参数

为什么要有默认参数：将变化比较小的值设置成默认参数，降低调用函数的难度。

　　1.默认参数的定义

def stu_info(name,sex = "male"):
    """打印学生信息函数，由于班中大部分学生都是男生，
        所以设置默认参数sex的默认值为‘male‘
    """
    print(name,sex)


stu_info(‘alex‘)
stu_info(‘eva‘,‘female‘)

　　2.参数陷阱：默认参数是一个可变数据类型

　　默认参数很有用，但使用不当，也会掉坑里。默认参数有个最大的坑，演示如下：

　　先定义一个函数，传入一个list，添加一个END再返回：

def add_end(L=[]):
    L.append(‘END‘)
    return L

　　当你正常调用时，结果似乎不错：

>>> add_end([1, 2, 3])
[1, 2, 3, ‘END‘]
>>> add_end([‘x‘, ‘y‘, ‘z‘])
[‘x‘, ‘y‘, ‘z‘, ‘END‘]

　　当你使用默认参数调用时，一开始结果也是对的：

>>> add_end()
[‘END‘]

　　但是，再次调用add_end()时，结果就不对了：

>>> add_end()
[‘END‘, ‘END‘]
>>> add_end()
[‘END‘, ‘END‘, ‘END‘]

　　很多初学者很疑惑，默认参数是[]，但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了‘END‘后的list。

　　原因解释如下：

　　Python函数在定义的时候，默认参数L的值就被计算出来了，即[]，因为默认参数L也是一个变量，它指向对象[]，每次调用该函数，如果改变了L的内容，则下次调用时，默认参数

　　的内容就变了，不再是函数定义时的[]了。

　　所以，定义默认参数要牢记一点：默认参数必须指向不变对象！

 　　要修改上面的例子，我们可以用None这个不变对象来实现：

def add_end(L=None):
    if L is None:
        L = []
    L.append(‘END‘)
    return L

　　现在，无论调用多少次，都不会有问题：

>>> add_end()
[‘END‘]
>>> add_end()
[‘END‘]

　　为什么要设计str、None这样的不变对象呢？因为不变对象一旦创建，对象内部的数据就不能修改，这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外，由于对象不变，多任务环境下

　　同时读取对象不需要加锁，同时读一点问题都没有。我们在编写程序时，如果可以设计一个不变对象，那就尽量设计成不变对象。

动态参数

　　按位置传值多余的参数都由args统一接收，保存成一个元组的形式 

def mysum(*args):
    the_sum = 0
    for i in args:
        the_sum+=i
    return the_sum

the_sum = mysum(1,2,3,4)
print(the_sum)

def stu_info(**kwargs):
    print(kwargs)
    print(kwargs[‘name‘],kwargs[‘sex‘])

stu_info(name = ‘alex‘,sex = ‘male‘)

1、2、3、4从左到右定义
 # def f(a,b,*args,defult=6,**kwargs):
#     #位置参数，*args,默认参数，**kwargs
#     print(a,b,args,defult)

总结：

Python的函数具有非常灵活的参数形态，既可以实现简单的调用，又可以传入非常复杂的参数。

默认参数一定要用不可变对象，如果是可变对象，程序运行时会有逻辑错误！

要注意定义可变参数和关键字参数的语法：

*args是可变参数，args接收的是一个tuple；

**kwargs是关键字参数，kwargs接收的是一个dict。

以及调用函数时如何传入可变参数和关键字参数的语法：

可变参数既可以直接传入：func(1, 2, 3)，又可以先组装list或tuple，再通过*args传入：func(*(1, 2, 3))；

关键字参数既可以直接传入：func(a=1, b=2)，又可以先组装dict，再通过**kwargs传入：func(**{‘a‘: 1, ‘b‘: 2})。

使用*args和**kwargs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。

命名的关键字参数是为了限制调用者可以传入的参数名，同时可以提供默认值。

定义命名的关键字参数在没有可变参数的情况下不要忘了写分隔符*，否则定义的将是位置参数。