python知識點總結(五)：函數

目錄

• • 函數
  • • 1. 定義函數
    • 2. 傳遞實參
    • • • （1）位置實參
        • （2）關鍵字實參
        • （3）默認值
        • （4）等效的函數調用
        • （5）避免實參錯誤
    • 3. 返回值
    • • • （1）返回簡單值
        • （2）讓實參變成可選的
        • （3）返回字典
        • （4）結合使用函數和while 循環
    • 4. 傳遞列表
    • • • （1）在函數中修改列表
        • （2）禁止函數修改列表
    • 5. 傳遞任意數量的實參
    • • • （1）結合使用位置實參和任意數量實參
        • （2）使用任意數量的關鍵字實參
    • 6. 將函數存儲在模塊中
    • • • （1）導入整個模塊
        • （2）導入特定的函數
        • （3）使用 as 給函數指定別名
        • （4）使用 as 給模塊指定別名
        • （5）導入模塊中的所有函數

函數

函數是帶名字的代碼塊，用於完成具體的工作。

1. 定義函數

使用關鍵字 def 來定義一個函數。向 Python 指出了函數名，還可能在括號內指出函數為完成其任務需要什麼樣的信息。緊跟在冒號後面的所有縮進行構成了函數體。

def greet(name): #函數名greet、參數name
print("Hello, " + name.title() + "!")
greet('aiolei') #調用函數

在函數 greet() 的定義中，變量 name 是一個形參，形參是函數完成其工作所需的一項信息。在代碼 greet (‘aiolei’) 中，值 ‘aiolei’ 是一個實參。實參是調用函數時傳遞給函數的信息。我們調用函數時，將要讓函數使用的信息放在括號內。

2. 傳遞實參

（1）位置實參

調用函數時，Python 必須將函數調用中的每個實參都關聯到函數定義中的一個形參。最簡單的關聯方式是基於實參的順序，這種關聯方式被稱為位置實參。

def pet(name,type,age): #三個參數
print("Pet's name is " + name.title() + ".")
print("Pet's type is " + type + ".")
print("Pet's age is " + age + ".\n")
pet('harry','hamster','6')
pet( 'willie','dog','8') #調用函數多次

注意：確認函數調用中實參的順序與函數定義中形參的順序一致。

（2）關鍵字實參

關鍵字實參是傳遞給函數的名稱–值對，直接在實參中將名稱和值關聯起來。

def pet(name,type,age): #三個參數
print("Pet's name is " + name.title() + ".")
print("Pet's type is " + type + ".")
print("Pet's age is " + age + ".\n")
pet(age='6',name='harry',type='hamster') #無需考慮順序

注意：使用關鍵字實參時，務必准確地指定函數定義中的形參名。

（3）默認值

編寫函數時，可給每個形參指定默認值。在調用函數中給形參提供了實參時，Python將使用指定的實參值；否則，將使用形參的默認值。

def pet(name,type='dog',age): #設置type默認值
print("Pet's name is " + name.title() + ".")
print("Pet's type is " + type + ".")
print("Pet's age is " + age + ".\n")
pet(name='harry',age='6')

注意：使用默認值時，在形參列表中必須先列出沒有默認值的形參，再列出有默認值的實參。這讓Python依然能夠正確地解讀位置實參。否則報錯（如下）：

（4）等效的函數調用

鑒於可混合使用位置實參、關鍵字實參和默認值，通常有多種等效的函數調用方式。

def pet(name,type):
print("Pet's name is " + name.title() + ".")
print("Pet's type is " + type + ".")
#一只名為Harry的倉鼠（三種方法效果一樣） 
pet('harry', 'hamster')
pet(name='harry', type='hamster')
pet(type='hamster', name='harry')

使用哪種調用方式無關緊要，只要函數調用能生成你希望的輸出就行。使用對你來說最容易理解的調用方式即可。

（5）避免實參錯誤

當提供的實參多於或少於函數完成其工作所需的信息時，將出現實參不匹配錯誤。

3. 返回值

函數並非總是直接顯示輸出，相反，它可以處理一些數據，並返回一個或一組值。函數返回的值被稱為返回值。在函數中，可使用 return 語句將值返回到調用函數的代碼行。

（1）返回簡單值

def name(first_name, last_name):
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title() #返回完整的姓名
example = name('lei','xin') #將返回值存儲在變量example中
print(example)

（2）讓實參變成可選的

對於人的姓名長度是不定的，很多人姓名不止兩部分，需要加入中間名。同時並非所有的人都有中間名，要使調用這個函數能正確地運行，需讓中間名變成可選的，可給實參 middle_name 指定一個默認值——空字符串，並在用戶沒有提供中間名時不使用這個實參。

#給middle_name指定一個默認值(空字符串)，並將其移到形參列表的末尾
def name(first_name, last_name, middle_name=''):
if middle_name:
full_name = first_name + ' ' + middle_name + ' ' + last_name
else:
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title() #返回完整的姓名
example_1 = name('lei','xin')
example_2 = name('lei','xin','xing')
print(example_1)
print(example_2)

（3）返回字典

函數可返回任何類型的值，包括列表和字典等較復雜的數據結構。

#可選形參middle_name、age ，將其默認值設置為空字符串
def build_person(first_name, last_name, middle_name='', age=''):
person = {
'first':first_name, 'last':last_name}
if middle_name:
person['middle'] = middle_name
if age:
person['age'] = age
return person #返回字典
example = build_person('lei','xin','xing','19')
print(example)

（4）結合使用函數和while 循環

def name(first_name, last_name, middle_name=''):
if middle_name:
full_name = first_name + ' ' + middle_name + ' ' + last_name
else:
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title() #返回完整的姓名
while True:
print("\nPlaese tell me your name:(enter 'q' to end)")
f_name = input("first_name:")
if f_name == "q":
break
m_name = input("middle_name:")
if m_name == "q":
break
l_name = input("last_name:")
if l_name == "q":
break
example = name(f_name,l_name,m_name)
print("\nHello, " + example + "!")

4. 傳遞列表

將列表傳遞給函數後，函數就能直接訪問其內容。一個簡單例子：

（1）在函數中修改列表

將列表傳遞給函數後，函數就可對其進行修改。在函數中對這個列表所做的任何修改都是永久性的，這讓你能夠高效地處理大量的數據。
舉一個打印機的例子，需要打印的設計存儲在一個列表中，打印後移到另一個列表中。

def printing(unprinted, completed): #正在打印
while unprinted:
current = unprinted.pop()
completed.append(current)
def show_completed(completed): #顯示已打印完成的模型
print("\nThe models have been printed:")
for i in completed:
print(i)
unprinted = ['paper_0','paper_1','paper_2'] #需要打印的模型
completed = [] #已打印的模型
printing(unprinted, completed)
show_completed(completed)

（2）禁止函數修改列表

有時候，需要禁止函數修改列表。為解決這個問題，可向函數傳遞列表的副本而不是原件；這樣函數所做的任何修改都只影響副本，而絲毫不影響原件。
切片表示法[:] 創建列表的副本。

def printing(unprinted, completed): #正在打印
while unprinted:
current = unprinted.pop()
completed.append(current)
def show_completed(completed): #顯示已打印完成的模型
print("\nThe models have been printed:")
for i in completed:
print(i)
unprinted = ['paper_0','paper_1','paper_2'] #需要打印的模型
completed = [] #已打印的模型
printing(unprinted[:], completed) #unprinted後跟[:]，便不清空需要打印的列表
show_completed(completed)

5. 傳遞任意數量的實參

有時候，預先不知道函數需要接受多少個實參，好在 Python 允許函數從調用語句中收集任意數量的實參。函數只有一個形參*p ，但不管調用語句提供了多少實參，這個形參都將它們統統收入囊中。

（1）結合使用位置實參和任意數量實參

如果要讓函數接受不同類型的實參，必須在函數定義中將接納任意數量實參的形參放在最後。Python 先匹配位置實參和關鍵字實參，再將余下的實參都收集到最後一個形參中。

def drink(number, *things):
if number == 1:
print("\nYou want " + str(number) + " bottle of each:")
else:
print("\nYou want " + str(number) + " bottles of each:")
for thing in things:
print("-- " + thing)
drink(1,'water','cola','milk')

（2）使用任意數量的關鍵字實參

有時候，需要接受任意數量的實參，但預先不知道傳遞給函數的會是什麼樣的信息。在這種情況下，可將函數編寫成能夠接受任意數量的鍵值對。

#形參中的兩個星號讓Python創建一個名為user_info的空字典，並將收到的所有鍵值對都封裝到這個字典中
def build_profile(first, last, **user_info): #接受名和姓，任意數量的關鍵字實參 
profile = {
} #空字典
profile['first_name'] = first
profile['last_name'] = last
for key, value in user_info.items():
profile[key] = value
return profile
user = build_profile('albert', 'einstein', location='princeton', field='physics') #後兩個為關鍵字實參
print(user_profile)

6. 將函數存儲在模塊中

將函數存儲在被稱為模塊的獨立文件中， 再將模塊導入到主程序中。import 語句允許在當前運行的程序文件中使用模塊中的代碼。

（1）導入整個模塊

要讓函數是可導入的，得先創建模塊。模塊是擴展名為 .py 的文件，包含要導入到程序中的代碼。

#以上面的代碼為例，將build_profile()函數保存在profile.py文件中
import profile #導入模塊profile
user = build_profile('albert', 'einstein', location='princeton', field='physics') #後兩個為關鍵字實參
print(user_profile)

（2）導入特定的函數

語法：from 模塊名 import 函數名1, 函數名2, 函數名3…

from profile import build_profile

（3）使用 as 給函數指定別名

from profile import build_profile as bp #將函數build_profile () 重命名為bp()

（4）使用 as 給模塊指定別名

import profile as p #給模塊profile指定別名p

（5）導入模塊中的所有函數

使用星號（*）運算符可讓 Python 導入模塊中的所有函數

from profile import *

注意事項：編寫函數時，需要牢記幾個細節。
（1）應給函數指定描述性名稱，且只在其中使用小寫字母和下劃線。描述性名稱可幫助你和別人明白代碼想要做什麼。給模塊命名時也應遵循上述約定。
（2）每個函數都應包含簡要地闡述其功能的注釋，該注釋應緊跟在函數定義後面，並采用文檔字符串格式。
（3）給形參指定默認值時，等號兩邊不要有空格。對於函數調用中的關鍵字實參，也應遵循這種約定。