第8章. 函数
- 8.1 定义函数
- 8.1.1 向函数传递信息
- 8.1.2 实参和形参
- 8.2 传递实参
- 8.2.1 位置实参
- 8.2.2 关键字实参
- 8.2.3 默认值
- 8.2.4 等效的函数调用
- 8.2.5 避免实参错误
- 8.3 返回值
- 8.3.1 返回简单值
- 8.3.2 让实参变成可选的
- 8.3.3 返回字典
- 8.3.4 结合使用函数和 while 循环
- 8.4 传递列表
- 8.4.1 在函数中修改列表
- 8.4.2 禁止函数修改列表
- 8.5 传递任意数量的实参
- 8.5.1 结合使用位置实参和任意数量实参
- 8.5.2 使用任意数量的关键字实参
- 8.6 将函数存储在模块中
- 8.6.1 导入整个模块
- 8.6.2 导入特定的函数
- 8.6.3 使用 as 给函数指定别名
- 8.6.4 使用 as 给模块指定别名
- 8.6.5 导入模块中的所有函数
- 8.7 函数编写指南
- 8.1 定义函数
1 def greet_user():
2 """显示简单的问候语""" # 文档字符串 的注释，文档字符串 用三括号引起
3 print("Hello!")
4
5 greet_user()
res：
关键字 def 告诉 Python，你要定义一个函数。函数定义以冒号结尾。紧跟在 def greet_user(): 后面的所有缩进行构成了函数体。
- 8.1.1 向函数传递信息
1 def greet_user(username):
2 """显示简单的问候语"""
3 print(f"Hello, {username.title()}!")
4
5 greet_user('jesse')
res：
- 8.1.2 实参和形参
在 8.1.1 的函数 greet_user() 的定义中，变量 username 是一个形参，即函数完成工作所需的信息。在代码 greet_user('jesse') 中，值 'jesse' 是一个实参，即调用函数时传递给函数的信息。调用函数时，将要让函数使用的信息放在圆括号内。在 greet_user('jesse') 中，将实参 'jesse' 传递给了函数 greet_user() ，这个值被赋给了形参 username。
- 8.2.1 位置实参
调用函数时，Python 必须将函数调用中的每个实参都关联到函数定义中的一个形参。为此，最简单的关联方式是基于实参的顺序。这种关联方式称为位置实参。
1 def describe_pet(animal_type,pet_name):
2 """显示宠物的信息"""
3 print(f"\nI have a {animal_type}.")
4 print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name.title()}.")
5
6 describe_pet('hamster','harry')
res：
位置实参的顺序很重要
- 8.2.2 关键字实参
关键字实参是传递给函数的名称值对。因为直接在实参中将名称和值关联起来，所以向函数传递实参时不会混淆。关键字实参让你无须考虑函数调用中的实参顺序，还清楚地指出了函数调用中各个值的用途。
1 def describe_pet(animal_type,pet_name):
2 """显示宠物的信息"""
3 print(f"\nI have a {animal_type}.")
4 print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name.title()}.")
5
6 describe_pet(pet_name='harry',animal_type='hamster')
res：
- 8.2.3 默认值
编写函数时，可给每个形参指定默认值。在调用函数中给形参提供了实参时，Python 将使用指定的实参值；否则，将使用形参的默认值。因此，给形参指定默认值后，可在函数调用中省略相应的实参。
使用默认值时，必须先在形参列表中列出没有默认值的形参，再列出有默认值的实参。这让 Python 依然能够正确地解读位置实参。（如果形参列表的第一个形参 有默认值 而 第二个形参 没有默认值，当使用‘位置实参’时，如果只有一个实参，那么这个仅有的实参将传递给第一个形参（有默认值的），与我们想要的效果不一致）
1 def describe_pet(pet_name,animal_type='dog'):
2 """显示宠物的信息"""
3 print(f"\nI have a {animal_type}.")
4 print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name.title()}.")
5
6 describe_pet(pet_name='willie')
7 describe_pet('willie')
res：
- 8.3 返回值
函数返回的值称为返回值。在函数中，可使用 return 语句将值返回到调用函数的代码行。
- 8.3.1 返回简单值
1 def get_formatted_name(first_name,last_name):
2 """返回整洁的姓名"""
3 full_name = f"{first_name} {last_name}"
4 return full_name.title()
5
6 musician = get_formatted_name('jimi','hendrix')
7 print(musician)
res：
- 8.3.2 让实参变成可选的
（下面这个例子，为了让 get_formatted_name() 在没有提供中间名时依然可行，可将形参 middle_name 的默认值设置为空字符串，并将其移到形参列表的末尾）
1 def get_formatted_name(first_name,last_name,middle_name=''):
2 """返回整洁的姓名"""
3 if middle_name: # 如果 middle_name 不为空
4 full_name = f"{first_name} {middle_name} {last_name}"
5 else:
6 full_name = f"{first_name} {last_name}"
7 return full_name.title()
8
9 musician = get_formatted_name('jimi','hendrix')
10 print(musician)
11
12 musician = get_formatted_name('john','hooker','lee')
13 print(musician)
res：
Python 将非空字符串解读为 True。如果没有提供 middle_name，middle_name 将为空字符串，导致 if 测试未通过。
- 8.3.3 返回字典
函数可返回任何类型的值，包括列表和字典等较复杂的数据结构。
1 def build_person(first_name,last_name,age = None):
2 """返回一个字典，其中包含有关一个人的信息。"""
3 person = {'first':first_name,'last':last_name}
4 if age:
5 person['age'] = age
6 return person
7
8 musician = build_person('jimi','hendrix',age = 27)
9 print(musician)
res：
在条件测试中，None 相当于 False。
- 8.4 传递列表
1 def greet_users(names):
2 """向列表中的每位用户发出简单的问候。"""
3 for name in names:
4 msg = f"Hello, {name.title()}!"
5 print(msg)
6
7 usernames = ['hannah','ty','margot']
8 greet_users(usernames)
res：
- 8.4.1 在函数中修改列表
将列表传递给函数后，函数就可以对其进行修改。在函数中对这个列表所做的任何修改都是永久性的。
1 def print_models(unprinted_designs,completed_models):
2 """
3 模拟打印每个设计，直到没有未打印的设计为止
4 打印每个设计后，都将其移到列表 completed_models 中
5 """
6 while unprinted_designs:
7 current_design = unprinted_designs.pop()
8 print(f"Printign model: {current_design}")
9 completed_models.append(current_design)
10
11 def show_completed_models(completed_models):
12 """显示打印好的所有模型"""
13 print("\nThe following models have been printed:")
14 for completed_model in completed_models:
15 print(completed_model)
16
17 unprinted_designs = ['phone case','robot pendant','dodecahedron']
18 completed_models = []
19
20 print_models(unprinted_designs,completed_models)
21 show_completed_models(completed_models)
res：
- 8.4.2 禁止函数修改列表
有时候，需要禁止函数修改列表。为解决这个问题，可向函数传递列表的副本而非原件。
要将列表的副本传递给函数，可以想下面这样做：
function_name(list_name[:])
例如 8.4.1 中，将
1 print_models(unprinted_designs,completed_models)
改为：
1 print_models(unprinted_designs[:],completed_models)
- 8.5 传递任意数量的实参
1 def make_pizza(*toppings):
2 """打印顾客点的所有配料。"""
3 print(toppings)
4
5 make_pizza('pepperoni')
6 make_pizza('mushrooms','green peppers','extra cheese')
res：
形参名 *toppings 中的星号让 Python 创建一个名为 toppings 的空元组，并将收到的所有值都封装到这个元组中。
1 def make_pizza(*toppings):
2 """概述要制作的比萨。"""
3 print("\nMaking a pizza with the following toppings:")
4 for topping in toppings:
5 print(f"- {topping}")
6
7 make_pizza('pepperoni')
8 make_pizza('mushrooms','green peppers','extra cheese')
res：
- 8.5.1 结合使用位置实参和任意数量实参
如果要让函数接受不同类型的实参，必须在函数定义中将接纳任意数量实参的形参放在最后。Python 先匹配位置实参和关键字实参，再将余下的实参都收集到最后一个形参中。
1 def make_pizza(size, *toppings):
2 """概述要制作的比萨。"""
3 print(f"\nMaking a {size}-inch pizza with the following toppings:")
4 for topping in toppings:
5 print(f"- {topping}")
6
7 make_pizza(16,'pepperoni')
8 make_pizza(12,'mushrooms','green peppers','extra cheese')
res：
基于上述函数定义，Python 将收到的第一个值赋给形参 size，并将其他所有值都存储在元组 toppings 中。
- 8.5.2 使用任意数量的关键字实参
有时候，需要接受任意数量的实参，但预先不知道传递给函数的会是什么样的信息。在这种情况下，可将函数编写成能够接受任意数量的键值对——调用语句提供了多少就接受多少。
1 def build_profile(first,last,**user_info):
2 """创建一个字典，其中包含我们知道的有关用户的一切。"""
3 user_info['first_name'] = first
4 user_info['last_name'] = last
5 return user_info
6
7 user_profile = build_profile('albert','einstein',
8 location = 'princeton',
9 field = 'physics') # 注意，后面两个键“location”和“field”都没有用引号引起来
10 print(user_profile)
res：
函数 build_profile() 的定义要求提供名和姓，同时允许根据需要提供任意数量的名称值对。形参 **user_info 中的两个星号让 Python 创建一个名为 user_info 的空字典，并将收到的所有名称值对都放到这个字典中。（一个星号，空元组；两个星号，空字典）
- 8.6 将函数存储在模块中
可以将函数存储在称为模块的独立文件中，再将模块导入到主程序中。import 语句允许在当前运行的程序文件中使用模块中的代码。
- 8.6.1 导入整个模块
要让函数是可导入的，得先创建模块。模块是扩展名为.py 的文件，包含要导入到程序中的代码。
一个示例：
pizza.py:
1 def make_pizza(size, *toppings):
2 """概述要制作的比萨。"""
3 print(f"\nMaking a {size}-inch pizza with the following toppings:")
4 for topping in toppings:
5 print(f"- {topping}")
making_pizzas.py:
1 import pizza
2
3 pizza.make_pizza(16,'pepperoni')
4 pizza.make_pizza(12,'mushrooms','green peppers','extra cheese')
运行 making_pizzas.py：
这就是一种导入方法：只需编写一条 import 语句并在其中指定模块名，就可在程序中使用该模块中的所有函数。如果使用这种 import 语句导入了名为 module_name.py 的整个模块，就可使用下面的语法来使用其中任何一个函数：
module_name.function_name()
- 8.6.2 导入特定的函数
还可以导入模块中的特定函数，这种导入方法的语法如下：
from module_name import function_name
通过用逗号分隔函数名，可根据需要从模块中导入任意数量的函数：
from module_name import function_0, function_1, function_2
示例（对于前面的 making_pizzas.py）：
1 from pizza import make_pizza # 显然，函数名后面不用加参数列表
2
3 make_pizza(16,'pepperoni')
4 make_pizza(12,'mushrooms','green peppers','extra cheese')
使用这种语法时，调用函数时无须使用句点。由于在 import 语句中显式地导入了函数 make_pizza()，调用时只需指定其名称即可。
- 8.6.3 使用 as 给函数指定别名
示例：
1 from pizza import make_pizza as mp
2
3 mp(16,'pepperoni')
4 mp(12,'mushrooms','green peppers','extra cheese')
指定别名的通用语法如下：
from mudule_name import function_name as fn
- 8.6.4 使用 as 给模块指定别名
示例：
1 import pizza as p
2
3 p.make_pizza(16,'pepperoni')
4 p.make_pizza(12,'mushrooms','green peppers','extra cheese')
给模块指定别名的通用语法如下：
import module_name as mn
- 8.6.5 导入模块中的所有函数
使用星号（*）运算符可让 Python 导入模块中的所有函数。
1 from pizza import *
2
3 make_pizza(16,'pepperoni')
4 make_pizza(12,'mushrooms','green peppers','extra cheese')
语法：
from module_name import *
- 8.7 函数编写指南
应给函数指定描述性名称，且只在其中使用小写字母和下划线。
给形参指定默认值时，等号两边不要有空格。
def function_name(parameter_0, parameter_1='default value')
对于函数调用中的关键字实参，也应遵循这种规定。
function_name(value_0, parameter_1='value')
(〃＞＿＜;〃)(〃＞＿＜;〃)(〃＞＿＜;〃)
