Python 函數

函數

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當編寫的代碼出現有規律的重複時，這個時候就要考慮定義函數，將這些代碼提取定義成一個函數，方便調用。

Python 提供許多內置函數，能夠根據須要調用相應的函數實現想要的功能。一樣 Python 也可以靈活地自定義函數。

調用函數

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介紹如何定義函數前，先講下如何調用函數。

Python 提供許多內置函數，這些函數都是能夠直接調用的。包括前面的篇幅，其實也有調用函數實現一些功能。這裏大體講下函數的調用。

舉個例子，求絕對值的函數 abs()，這個函數只接受一個參數。函數的使用能夠查看官方文檔：

http://docs.python.org/3/library/functions.html#abs

也能夠在交互式命令行下經過 help(abs) 來查看 abs 函數的幫助信息。

如今嘗試調用 abs() 函數：

>>> abs(-1)
1
>>> abs(1)
1

由於 abs 只接受一個參數，如果傳入的參數個數不爲 1，會報 TypeError 的錯誤，信息中也會給出錯誤的提示：

>>> abs(-1, 1)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: abs() takes exactly one argument (2 given)

這裏表示，abs() 函數只接受一個參數，可是卻提供了兩個參數。

abs() 的參數接收的是數值，如果傳入的類型錯誤，一樣也會報錯：

>>> abs('1')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: bad operand type for abs(): 'str'

這裏給出的錯誤提示表示 str 不是可接受的類型。

這就是函數調用，同時也須要注意的一些地方。要了解函數調用須要的幾個參數，以及參數的類型。

定義函數

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如今講一下函數的定義，函數定義要使用 def 語句，後面緊跟的是函數名，括號，包含在括號內的參數以及冒號，而後在縮進塊編寫函數體，若是有返回值的話，則使用 return 語句返回。

仍是以求絕對值爲例，這裏自定義函數實現：

def my_abs(num):
    if num >= 0:
        return num
    else:
        return -num

當執行 return 時，函數即爲執行完畢，直接返回結果。例子中，簡單使用了條件判斷，函數內部能夠經過使用條件判斷以及循環，實現很是複雜的邏輯。

有些函數並無 return 語句。可是函數執行完畢後一樣會返回結果，只是結果爲 None。因此 return None，也能夠寫爲 return。

如今咱們嘗試調用本身編寫的函數 my_abs:

>>> my_abs(1)
1
>>> my_abs(-1)
1
>>> my_abs('a')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in my_abs
TypeError: '>=' not supported between instances of 'str' and 'int'

這裏會看到當參數接受字符串的時候，出現的錯誤與 Python 提供的 abs 出錯信息不同。

這裏咱們添加對參數的檢查，只容許整數和浮點數類型的參數。能夠用 isinstance() 函數實現數據類型檢查。

>>> def my_abs(num):
...     if not isinstance(num, (int, float)):
...         raise TypeError("bad operand type")
...     if num >= 0:
...         return num
...     else:
...         return -num
...

再次嘗試調用該函數：

>>> my_abs('1')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in my_abs
TypeError: bad operand type

這樣，看起來就更像 abs() 函數。

pass 語句

有時候，可能並無想好要編寫怎樣的函數，可是想先定義，在後續補充代碼。這個時候，pass 語句就派上用場。

pass 語句可以作佔位符使用，能夠在函數體中先將這個語句放進來，讓編寫的其餘代碼運行起來。等到後續要補充的時候再去掉 pass 語句進行修改。例如：

def no_idea():
    pass

這裏若是函數體內沒有這個 pass 語句，運行就會提示有語法錯誤。

返回多個值

上面說起的自定義函數，包括帶 pass 語句的空函數（返回的是 None），返回的是一個值。

爲了能夠返回多個值，能夠直接返回一個元組，例如：

>>> def my_func():
...     return 1, 2, 3
...
>>> a, b, c = my_func()
>>> a
1
>>> b
2
>>> c
3

雖然上面的函數看上去是返回了多個值，但其實是先建立一個元組而後返回的。

其實咱們使用的是逗號來生成一個元組，而不是用括號。例如：

>>> a = (1,2) # 帶括號
>>> a
(1, 2)
>>> b = 1,2 # 不帶括號
>>> b
(1, 2)

因此，這前面定義返回多值的函數，其實返回的是元組。如果賦值給單個變量，那麼這個變量其實就是返回的那個元組自己：

>>> d = my_func()
>>> d
(1, 2, 3)

函數參數

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位置參數

先定義一個函數：

>>> def func(a, b):
...     print('a = {},b = {}'.format(a, b))
...
>>> func(1,2)
a = 1,b = 2

在這裏，就是 a 和 b，兩個參數都是位置參數，調用的時候，依次將兩個值按照順序依次賦值給參數 a 和 b。

默認參數

延用上面的例子，在這裏，咱們調用的時候只賦值給 a：

>>> func(1)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: func() missing 1 required positional argument: 'b'

這裏錯誤提示：調用參數缺乏一個位置參數 b。

這個時候，就能夠考慮使用默認參數：

>>> def func(a, b=2):
...     print('a = {}, b = {}'.format(a, b))
...
>>> func(1)
a = 1, b = 2

能夠看到當調用 func(1) 時，就至關於調用了 func(1, 2)。

這裏有些地方須要注意：

• 必選的參數必定要放在默認參數前面，不然會報錯。
• 默認參數必須指向不變對象

第一點比較好理解，若是默認參數在必選參數前面，因爲傳入的值會按照位置給參數賦值。例以下面的錯誤示例（下面這種寫法僅作錯誤示範，不建議如此編寫。固然這樣編寫也會報錯）：

def func(a=1, b):
    return a, b

假設咱們調用的時候，以這樣的邏輯想，如今 a 有默認值，只給 b 賦值就能夠了。可是賦值會按照位置賦值。好比調用 func(2)，其實這裏是將 2 賦值給了 a，替代了原來的 1，最終 b 仍是缺乏賦值。

第二點，必須指向不變對象，千萬不能像下面這樣編寫代碼：

def func(a, b=[]):
    ....

這樣寫的話，後面會遇到不少的麻煩。b 做爲可修改的對象，這些修改會影響到下次調用這個函數的默認值。好比：

>>> def func(a, b=[]):
...     print(b)
...     return b
...
>>> x = func(1)
[]
>>> x.append(2)
>>> x.append('wow!')
>>> x
[2, 'wow!']
>>> func(1)
[2, 'wow!']

能夠看到當再次調用 func(1) 的時候，結果已經變了，這個並非原來的初衷。

若是真的須要使用列表，最好先使用 None，而後在函數裏面用相應的邏輯檢查。

固然測試 None 的時候要須要注意，使用 is 操做符是很是重要的。

def func(a, b=None):
    if not b: # 不建議這樣寫，建議用 b is None:代替
        b = []

上面不建議使用 if not b: ，若是這樣的話，None 會被當成是 False，而長度爲 0 的字符串，列表，元組，字典等均可能被當成 False。這一點也要注意。

可變參數

上面說起的函數都是固定數量的位置參數，爲了實現一個能接受任意數量的位置參數的函數，可使用一個 * 參數。例如：

>>> def func(*nums):
...     sum = 0
...     for num in nums:
...         sum += num
...     return sum
...

>>> func(1,2)
3
>>> func(1,2,3)
6

這樣就實現了能夠傳入任意數量的參數的位置參數。

關鍵字參數

如果要實現接受任意數量的關鍵字參數，可使用 ** 開頭的參數。好比：

>>> def info(name, age, **kw):
...     print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)
...
>>> info('大夢三千秋', 0)
name: 大夢三千秋 age: 0 other: {} 
>>> info('大夢三千秋', 0, city='Guangzhou')
name: 大夢三千秋 age: 0 other: {'city': 'Guangzhou'}
>>> info('大夢三千秋', 0, city='Guangzhou', gender='male')
name: 大夢三千秋 age: 0 other: {'city': 'Guangzhou', 'gender': 'male'}

這樣就實現了傳入任意個數的關鍵字參數。這裏，關鍵字參數容許傳入 0 個或任意個參數名的參數，函數內部會自動組成一個 dict，如上示例。

命名關鍵字參數

命名關鍵字參數，實際上是將關鍵字參數放到某個 * 參數後面或者單個 * 後面，例如：

>>> def info(name, age, *, city):
...     print(name, age, city)
...
>>> info('大夢三千秋', 0, city='Guangzhou')
大夢三千秋 0 Guangzhou

這裏注意調用方式，必定要傳入參數名，如果沒有傳入參數名，則會報錯：

>>> info('大夢三千秋', 0, 'Guangzhou')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: info() takes 2 positional arguments but 3 were given

上面的提示中說只須要 2 個位置參數，可是傳入的參數有 3 個。這時由於缺乏參數名 city，解釋器將 3 個參數都視爲位置參數，但 info 函數只接受 2 個位置參數。

參數順序

這裏說起到的參數有位置（必選）參數、默認參數、可變參數、關鍵字參數和命名關鍵字參數。可是須要注意參數的定義順序：

必選參數、默認參數、可變參數、命名關鍵字參數和關鍵字參數。

雖然上面的參數均可以組合在一塊兒，可是不建議這樣作，這樣會致使可理解性變差。

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以上就是關於函數的定義，調用以及函數參數的一些內容。

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