Python函数

Posted 2020-11-06 荒唐了年少

大多数高级语言都提供了函数这个概念，Python也不例外，有过其他语言学习经验
的都或多或少了解什么是函数，使用函数有哪些好处。下面首先简要叙述我们为什
么需要函数，以及使用函数有哪些好处？

函数之所以被创建出来，我想最根本的原因是程序员的"惰性"。与平常生活一样，
我们总是需要重复去做一件有意见的事情。而在我们的程序中，我们也需要在许多
不同的地方实现同一个功能，如果每次都需要将之前的代码重新再写一遍，这不仅
增加了我们的工作量，同时也使代码变得臃肿。而如果我们将这些功能做成一个个
独立工具，在需要时之间调用，这不仅减轻了工作量，而且使代码更加简洁，更加
的易于维护。而我们一般将这些独立工具称作函数。

函数可以看做是一种代码抽象的方式，借助抽象，我们可以不关心函数的具体实现
过程，而直接在更高层面上思考问题。

了解了函数的基本概念后，我们来具体了解一下Python的函数：

在Python中，可以将函数分为Python内置的函数的与用户自定义的函数。下文主要

叙述用户如何定义一个函数，以及在定义一个函数时需要注意什么。而对于众多的
Python内置函数，如果读者希望了解它们的用途，可以使用函数help(函数名)来

查询某个函数的作用。

 

如何定义一个函数？

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，在缩进中编写函数体，函数的返回值用return语句返回。

def FunctionName(参数)：
    ...
    函数体
    ...
    
    return #

 

下面给出一个函数示例，用于计算 n!:

[[email protected] pythoncode]$ python3 expf.py 
temp =  6
[[email protected] pythoncode]$ cat expf.py 
def countN(n):
    result = 1

    for i in range(1, n+1):
        result *= i

    return result

temp = countN(3)
print(‘temp = ‘, temp)

 

从上述的如何定义一个函数中，我们可以看到，函数名与参数的选取、函数体的构
建都与该函数需要实现的具体功能相关，没有统一标准。但Python对函数参数的设
置却有着很大的灵活性。除了正常定义的必选参数外，还可以使用默认参数、可变
参数和关键字参数，使得函数定义出来的接口，不但能处理复杂的参数，还可以简
化调用者的代码。下面我们就来具体看一下这些不同的参数。

 

位置参数：就是我们正常定义函数时的必选参数，也是我们平时一般意义上的函数
参数。上述例子中的函数 countN(n) 中的 n 就是位置参数。当我们定义的某个函
数有多个位置参数，在调用该函数时，传入的值按定义时的顺序从左到右赋给各个
位置参数。

 

默认参数：在我们定义某个函数时，预先给某个函数参数一个初值，这个参数就叫
做默认参数，当用户调用此函数时，如果没有给此函数的默认参数一个传入值，函
数运行时，默认参数就会使用定义时给定的初始值，如果调用时用户给定了默认参
数传入值，函数运行时就使用用户的给定值。

[[email protected] pythoncode]$ python3 myPrint.py 
Happy!
Hello, World!
[[email protected] pythoncode]$ cat myPrint.py 
def myPrint(str = ‘Hello, World!‘):
    print(str)
    return

myPrint(‘Happy!‘)
myPrint()

 

在使用默认参数时需要注意：
1.必选参数在前，默认参数在后，否则Python的解释器会报错。因为如果默认参数
在前，当用户调用此函数时，仅给定了必选参数，函数在将用户给定值传给函数参
数时，无法判定用户是希望使用默认参数的默认值还是调用式错误，丢失了数值。

 

2.在设置默认参数时，如果函数有多个参数，把变化大的参数放前面，变化小的参
数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。

 

3.当调用者希望使用默认参数中的某几个默认参数时，调用时不按顺序提供部分默
认参数，需要把参数名写上。

[[email protected] pythoncode]$ python3 somevalue.py 
Hurry in LemonTree ,he is 18 years old and graduated from GreedApple
[[email protected] pythoncode]$ cat somevalue.py 
def myPrint(name, school = ‘GreedApple‘, age = 18, hometown = ‘Pecato‘):
    print(name, ‘in‘, hometown, ‘,he is‘, age, ‘years old and graduated from‘, school)
    return

myPrint(‘Hurry‘, hometown = ‘LemonTree‘)

 

4.定义默认参数时，默认参数必须指向不变对象，否则在多次调用函数时可能产生
错误的结果。因为，Python函数在定义的时候，默认参数的值就被计算出来了，在
每次调用该函数时，如果改变了默认参数的内容，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值了。

 

可变参数：调用函数时，可变参数的传入值数量是可变的，类似于传入一个list或
tuple。只是，定义可变参数和定义一个list或tuple参数相比，仅仅在参数名前面
加了一个*号。并且Python允许你在list或tuple前面加一个*号，把list或tuple的
元素变成可变参数用来作为调用函数时的传入值。

[[email protected] pythoncode]$ python3 sum.py 
10
10
10
10
[[email protected] pythoncode]$ cat sum.py 
def sum_one(value):
    sum = 0

    for i in value:
        sum += i

    return sum

def sum_two(*value):
    sum = 0

    for i in value:
        sum += i

    return sum

value = [1, 2, 3, 4]
print(sum_one([1, 2, 3, 4]))
print(sum_one(value))
print(sum_two(1, 2, 3, 4))
print(sum_two(*value))

 

关键字参数：与可变参数相比，关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参
数，这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。 只是，定义关键字参数和
定义一个dict参数相比，仅仅在参数名前面加了两个*号。在调用函数时，Python
允许dict前加两个*号，将其转换为关键字参数传进去

[[email protected] pythoncode]$ python3 myPrint2.py 
Name:  Hurry age: 18 {‘Number‘: 12345, ‘SchoolID‘: 54321}
Name:  Hurry age: 18 {‘Number‘: 12345, ‘SchoolID‘: 54321}
[[email protected] pythoncode]$ cat myPrint2.py 
def myPrint(name, age, **other):
    print(‘Name: ‘, name, ‘age:‘, age, other)

    return 

temp = {‘Number‘: 12345, ‘SchoolID‘: 54321}
myPrint(‘Hurry‘, 18, **temp)
myPrint(‘Hurry‘, 18, Number = 12345, SchoolID = 54321)

 

命名关键字参数：可以限制传入值KEY的关键字参数，定义时和关键字参数**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。

[[email protected] pythoncode]$ python3 myPrint3.py 
Name:  Hurry age: 18 Number 12345 SchoolID 54321
Traceback (most recent call last):
  File "myPrint3.py", line 8, in <module>
    myPrint(‘Hurry‘, 18, Number = 12345, CardID = 54321)    
TypeError: myPrint() got an unexpected keyword argument ‘CardID‘
[[email protected] pythoncode]$ cat myPrint3.py 
def myPrint(name, age, *, Number, SchoolID):
    print(‘Name: ‘, name, ‘age:‘, age, ‘Number‘, Number, ‘SchoolID‘, SchoolID)

    return 

temp = {‘Number‘: 12345, ‘SchoolID‘: 54321}
myPrint(‘Hurry‘, 18, **temp)
myPrint(‘Hurry‘, 18, Number = 12345, CardID = 54321)

 

注意：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
例如：def myPrint(name, age, args*, Number, SchoolID):

 

Tips：
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：函数定义时参数定义的顺
序必须按照：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。

 

如果我们想定义一个什么都不做的空函数，我们可以使用 pass语言 作为函数体。
实际上pass可以用来作为占位符，假如现在还没想好怎么写函数的代码，则可以先
放一个pass，让代码能运行起来。