python 学习之Python函数

Python函数

函数 #代码封装，复用

数学定义 y=f(x) ，y是x的函数，x是自变量。y=f(x0, x1, ..., xn)

Python函数

1、由若干语句组成的语句块、函数名称、参数列表构成，它是组织代码的最小单元

2、完成一定的功能

函数的作用

1、结构化编程对代码的最基本的封装，一般按照功能组织一段代码

2、封装的目的为了复用，减少冗余代码

3、代码更加简洁美观、可读易懂

函数的分类

1、内建函数，如max()、reversed()等

2、库函数，如math.ceil()等

3、自定义函数，使用def关键字定义

函数定义

def 函数名(参数列表):#函数名就是标识符
    函数体（代码块）#必须缩进
    [return 返回值]# 如果没有return，其实是return None

函数名就是标识符，命名要求一样 语句块必须缩进，约定4个空格 Python的函数若没有return语句，会隐式返回一个None值 定义中的参数列表称为形式参数，只是一种符号表达（标识符），简称形参

函数调用

函数定义，只是声明了一个函数，它不能被执行，需要调用才能执行 调用的方式，就是函数名后加上小括号，如有必要在括号内填写上参数 调用时写的参数是实际参数，是实实在在传入的值，简称实参

def add(x, y): # 函数定义
    result = x + y # 函数体
    return result # 返回值
​
out = add(4,5) # 函数调用，可能有返回值，使用变量接收这个返回值，4，5是实参
print(out) # print函数加上括号也是调用

上面代码解释： 1、定义一个函数add，及函数名是add，接受2个参数 2、该函数计算的结果，通过返回值返回，需要return语句 3、调用时，通过函数名add后加2个参数，返回值可使用变量接收。

4、函数名也是标识符，返回值也是值

5、定义需要在调用前，也就是说调用时，已经被定义过了，否则抛NameError异常 ​ 6、函数是可调用的对象，callable() 看看这个函数是不是通用的？体会一下函数的好处

函数参数

函数在定义是要约定好形式参数，调用时也提供足够的实际参数，一般来说，形参和实参个数要一致（可变参数除外）。

传参方式

1、位置传参 定义时def f(x, y, z)， 调用使用 f(1, 3, 5)，按照参数定义顺序传入实参 2、关键字传参 定义时def f(x, y, z)，调用使用 f(x=1, y=3, z=5)，使用形参的名字来传入实参的方式，如果使用了形参名字，那么传参顺序就可和定义顺序不同 要求位置参数必须在关键字参数之前传入，位置参数是按位置对应的

def f(x, y, z):
    pass
​
f(z=None, y=10, x=[1])
f((1,), z=6, y=4.1)
f(y=5, z=6, 2) # 错误传参

参数缺省值（每个参数必须接收到参数才可以，要不然就是语法错误）

缺省值也称为默认值，可以在函数定义时，为形参增加一个缺省值。其作用： 参数的默认值可以在未传入足够的实参的时候，对没有给定的参数赋值为默认值 参数非常多的时候，并不需要用户每次都输入所有的参数，简化函数调用

def add(x=4, y=5):
    return x+y
​
测试调用 add()、add(x=5)、add(y=7)、add(6, 10)、add(6, y=7)、add(x=5, y=6)、add(y=5, x=6)、
add(x=5, 6)、add(y=8, 4)、add(11, x=20)
​
能否这样定义 def add(x, y=5)这种可以，带等号的往后靠
或者def add(x=4,y) ？这种会报错

# 定义一个函数login，参数名称为host、port、username、password
def login(host='127.0.0.1', port='8080', username='wayne', password='magedu'):
    print('{}:{}@{}/{}'.format(host, port, username, password))
​
login()
login('127.0.0.1', 80, 'tom', 'tom')
login('127.0.0.1', username='root')
login('localhost', port=80, password='com')
login(port=80, password='magedu', host='www')

可变参数

需求：写一个函数，可以对多个数累加求和

方案一

def sum(iterable):#里面要的是可迭代对象
    sum = 0
    for x in iterable:
        sum += x
    return sum
​
print(sum([1,3,5]))#里面是可迭代对象
print(sum(range(4)))

上例，传入可迭代对象，并累加每一个元素。 也可以使用可变参数完成上面的函数。

方案二（可变位置参数传参方式）

def sum(*nums):
    sum = 0
    for x in nums:
        sum += x
    return sum
​
print(sum(1, 3, 5))
print(sum(1, 2, 3))

1、可变位置参数 a、在形参前使用 * 表示该形参是可变位置参数，可以接受多个实参 b、它将收集来的实参组织到一个tuple中

注意：用tuple是为了保持传参时候的顺序。

2、可变关键字参数 在形参前使用 ** 表示该形参是可变关键字参数，可以接受多个关键字参数 它将收集来的实参的名称和值，组织到一个dict中

def showconfig(**kwargs):
    for k,v in kwargs.items():
        print('{}={}'.format(k,v), end=', ')
​
showconfig(host='127.0.0.1', port=8080, username='wayne', password='magedu')

混合使用

可以定义为下列方式吗？
def showconfig(username, password, **kwargs)
def showconfig(username, *args, **kwargs)
def showconfig(username, password, **kwargs, *args) # ?

总结： 有可变位置参数和可变关键字参数 可变位置参数在形参前使用一个星号* 可变关键字参数在形参前使用两个星号** 可变位置参数和可变关键字参数都可以收集若干个实参，可变位置参数收集形成一个tuple，可变关键字参数收集形成一个dict 混合使用参数的时候，普通参数需要放到参数列表前面，可变参数要放到参数列表的后面，可变 位置参数需 要在可变关键字参数之前

使用举例

def fn(x, y, *args, **kwargs):
    print(x, y, args, kwargs, sep='\n', end='\n\n')
​
fn(3, 5, 7, 9, 10, a=1, b='abc')
fn(3, 5)
fn(3, 5, 7)
fn(3, 5, a=1, b='abc')
fn(x=3, y=8, 7, 9, a=1, b='abc') # ?
fn(7, 9, y=5, x=3, a=1, b='abc') # ?

fn(x=3, y=8, 7, 9, a=1, b='abc')，错在位置传参必须在关键字传参之前 fn(7, 9, y=5, x=3, a=1, b='abc')，错在7和9已经按照位置传参了，x=3、y=5有重复传参了

keyword-only参数

先看一段代码

def fn(*args, x, y, **kwargs):
    print(x, y, args, kwargs, sep='\n', end='\n\n')
​
fn(3, 5) #
fn(3, 5, 7) #
fn(3, 5, a=1, b='abc') #
fn(3, 5, y=6, x=7, a=1, b='abc')

在Python3之后，新增了 keyword-only参数。

keyword-only参数：在形参定义时，在一个*星号之后，或一个可变位置参数之后，出现的普通参数，就已经不是普通的参数了，称为keyword-only参数。

def fn(*args, x):
    print(x, args, sep='\n', end='\n\n')
​
fn(3, 5) #
fn(3, 5, 7) #
fn(3, 5, x=7)

keyword-only参数，言下之意就是这个参数必须采用关键字传参。 可以认为，上例中，args可变位置参数已经截获了所有位置参数，其后的变量x不可能通过位置传参传入了。

思考：def fn(**kwargs, x) 可以吗？

def fn(**kwargs, x):
    print(x, kwargs, sep='\n', end='\n\n')

直接语法错误了。

可以认为，kwargs会截获所有关键字传参，就算写了x=5，x也没有机会得到这个值，所以这种语法不存在。

keyword-only参数另一种形式

• 星号后所有的普通参数都成了keyword-only参数。

def fn(*, x, y):
    print(x, y)
​
fn(x=6, y=7)
fn(y=8, x=9)

参数的混合使用

# 可变位置参数、keyword-only参数、缺省值
def fn(*args, x=5):
    print(x)
    print(args)
​
fn() # 等价于fn(x=5)
fn(5)
fn(x=6)
fn(1,2,3,x=10)

# 普通参数、可变位置参数、keyword-only参数、缺省值
def fn(y, *args, x=5):
    print('x={}, y={}'.format(x, y))
    print(args)
​
fn() #
fn(5)
fn(5, 6)
fn(x=6) #
fn(1, 2, 3, x=10)
fn(y=17, 2, 3, x=10) #
fn(1, 2, y=3, x=10) #

# 普通参数、缺省值、可变关键字参数
def fn(x=5, **kwargs):
    print('x={}'.format(x))
    print(kwargs)
​
fn()
fn(5)
fn(x=6)
fn(y=3, x=10)
fn(3, y=10)
fn(y=3, z=20)

参数规则

参数列表参数一般顺序是：普通参数、缺省参数、可变位置参数、keyword-only参数（可带缺省值）、可变关键字参数。 注意： 代码应该易读易懂，而不是为难别人 请按照书写习惯定义函数参数

def fn(x, y, z=3, *arg, m=4, n, **kwargs):
    print(x,y,z,m,n)
    print(args)
    print(kwargs)
​
def connect(host='localhost', port='3306', user='admin', password='admin', **kwargs):
    print(host, port)
    print(user, password)
    print(kwargs)
​
connect(db='cmdb')
connect(host='192.168.1.123', db='cmdb')
connect(host='192.168.1.123', db='cmdb', password='mysql')

定义最常用参数为普通参数，可不提供缺省值，必须由用户提供。注意这些参数的顺序，最常用的先定义 将必须使用名称的才能使用的参数，定义为keyword-only参数，要求必须使用关键字传参 如果函数有很多参数，无法逐一定义，可使用可变参数。如果需要知道这些参数的意义，则使用可变关键字参数收集

参数解构

def add(x, y):
    print(x, y)
    return x + y
​
add(4, 5)
add((4, 5)) #
t = 4, 5
add(t[0], t[1])
add(*t)
add(*(4, 5))
add(*[4, 5])
add(*{4, 5})
add(*range(4, 6))
​
add(*{'a':10, 'b':11}) # 可以吗？
add(**{'a':10, 'b':11}) # 可以吗？
add(**{'x':100, 'y':110}) # 可以吗？

参数解构： 在给函数提供实参的时候，可以在可迭代对象前使用 * 或者 ** 来进行结构的解构，提取出其中 所有元素作为函数的实参 使用 * 解构成位置传参 使用 ** 解构成关键字传参 提取出来的元素数目要和参数的要求匹配

def add(*iterable):
    result = 0
    for x in iterable:
        result += x
    return result
​
add(1, 2, 3)
add(*[1, 3, 5])
add(*range(5))

课堂练习

1、编写一个函数，能够接受至少2个参数，返回最小值和最大值

def select(x, y, *args):
    print(x, y, args)
    return max(x, y, *args), min(x, y, *args)
​
import random
print(*select(*[random.randint(10, 20) for i in range(random.randint(2, 10))]))
------------------------------------------------------
19 18 (16, 10, 11)
19 10

2、完成一个函数，可以接收输入的多个数，每一次都能返回到目前为止的最大值、最小值。

def double_values():
    max_ = min_ = None
    while True:
        x = input('>>>')
        nums = [int(c) for c in x.replace(',', ' ').split()]
        if not nums:
            continue
        if max_ is None:
            max_ = min_ = nums[0]
        max_ = max(max_, *nums)
        min_ = min(min_, *nums)
        print(max_, min_)
​
double_values()
---------------------------------------------------------
>>>12,13
13 12
>>>12 34 56
56 12
>>>33 44 55 66
66 12
>>>