函数
函数是组织好的,可重复使用的,用来实现单一,或相关联功能的代码段。
函数能提高应用的模块性,和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数,比如print()。但你也可以自己创建函数,这被叫做用户自定义函数。
1.创建和使用
你可以定义一个由自己想要功能的函数,以下是简单的规则:
函数代码块以 def 关键词开头,后接函数标识符名称和圆括号 ()。
任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间,圆括号之间可以用于定义参数。
函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
函数内容以冒号 : 起始,并且缩进。
return [表达式] 结束函数,选择性地返回一个值给调用方,不带表达式的 return 相当于返回 None。
2.函数的运行机制
函数的运行遵循以下机制:
1. 从函数调用开始执行 2. 通过函数名字找到函数定义的位置(创建函数的位置) 3. 执行函数体 4. 执行完毕之后,返回到函数的调用处
3.函数的使用
举例:用函数对古诗《登鹳雀楼》进行逐行打印,并对每一行下面增加由多个相同符号组成的分割线。
def fun2(a, n): print(a * n) # 打印古诗 print("白日依山尽") fun2("+", 5) print("黄河入海流") fun2("-", 10) print("欲穷千里目") fun2("*", 15) print("更上一层楼") fun2("/", 20)
执行结果:
白日依山尽 +++++ 黄河入海流 ---------- 欲穷千里目 *************** 更上一层楼 ////////////////////
4.函数的特点
通过上面的例子可以发现,函数具有以下特点:
1. 避免了代码的冗余 2. 提高了代码的可维护性 3. 提高了代码的可重用性 4. 提高了代码的灵活性
5.函数的参数
函数的参数首先要明白以下四个概念:
- 必需参数
- 关键字参数
- 默认参数
- 不定长参数
必需参数
必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。
调用 printme() 函数,你必须传入一个参数,不然会出现语法错误:
#可写函数说明 def printme( str ): "打印任何传入的字符串" print (str) return # 调用 printme 函数,不加参数会报错 printme()
以上实例输出结果:
Traceback (most recent call last): File "test.py", line 10, in <module> printme() TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'
关键字参数
关键字参数和函数调用关系紧密,函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。
使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致,因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。
以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名:
#可写函数说明 def printme( str ): "打印任何传入的字符串" print (str) return #调用printme函数 printme( str = "学习人")
以上实例输出结果:
学习人
以下实例中演示了函数参数的使用不需要使用指定顺序:
#可写函数说明 def printinfo( name, age ): "打印任何传入的字符串" print ("名字: ", name) print ("年龄: ", age) return #调用printinfo函数 printinfo( age=50, name="runoob" )
以上实例输出结果:
名字: runoob 年龄: 50
默认参数
调用函数时,如果没有传递参数,则会使用默认参数。以下实例中如果没有传入 age 参数,则使用默认值:
#可写函数说明 def printinfo( name, age = 35 ): "打印任何传入的字符串" print ("名字: ", name) print ("年龄: ", age) return #调用printinfo函数 printinfo( age=50, name="runoob" ) print ("------------------------") printinfo( name="runoob" )
以上实例输出结果:
名字: runoob 年龄: 50 ------------------------ 名字: runoob 年龄: 35
不定长参数
你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数,和上述 2 种参数不同,声明时不会命名。基本语法如下:
def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ): "函数_文档字符串" function_suite return [expression]
加了星号 * 的参数会以元组(tuple)的形式导入,存放所有未命名的变量参数。
# 可写函数说明 def printinfo( arg1, *vartuple ): "打印任何传入的参数" print ("输出: ") print (arg1) print (vartuple) # 调用printinfo 函数 printinfo( 70, 60, 50 )
以上实例输出结果:
输出: 70 (60, 50)
如果在函数调用时没有指定参数,它就是一个空元组。我们也可以不向函数传递未命名的变量。如下实例:
# 可写函数说明 def printinfo( arg1, *vartuple ): "打印任何传入的参数" print ("输出: ") print (arg1) for var in vartuple: print (var) return # 调用printinfo 函数 printinfo( 10 ) printinfo( 70, 60, 50 )
以上实例输出结果:
输出: 10 输出: 70 60 50
还有一种就是参数带两个星号 **基本语法如下:
def functionname([formal_args,] **var_args_dict ): "函数_文档字符串" function_suite return [expression]
加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入。
# 可写函数说明 def printinfo( arg1, **vardict ): "打印任何传入的参数" print ("输出: ") print (arg1) print (vardict) # 调用printinfo 函数 printinfo(1, a=2,b=3)
以上实例输出结果:
输出: 1 {'a': 2, 'b': 3}
声明函数时,参数中星号 * 可以单独出现,例如:
def f(a,b,*,c): return a+b+c
如果单独出现星号 *,则星号 * 后的参数必须用关键字传入:
>>> def f(a,b,*,c): ... return a+b+c ... >>> f(1,2,3) # 报错 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given >>> f(1,2,c=3) # 正常 6 >>>
匿名函数
Python 使用 lambda 来创建匿名函数。
所谓匿名,意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。
lambda 只是一个表达式,函数体比 def 简单很多。
lambda 的主体是一个表达式,而不是一个代码块。仅仅能在 lambda 表达式中封装有限的逻辑进去。
lambda 函数拥有自己的命名空间,且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
虽然 lambda 函数看起来只能写一行,却不等同于 C
或 C++ 的内联函数,后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。
语法
lambda 函数的语法只包含一个语句,如下:
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
设置参数 a 加上 10:
实例
x = lambda a : a + 10 print(x(5))
以上实例输出结果:
15
以下实例匿名函数设置两个参数:
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2 # 调用sum函数 print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 )) print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 ))
以上实例输出结果:
相加后的值为 : 30 相加后的值为 : 40
我们可以将匿名函数封装在一个函数内,这样可以使用同样的代码来创建多个匿名函数。
以下实例将匿名函数封装在 myfunc 函数中,通过传入不同的参数来创建不同的匿名函数:
实例
def myfunc(n): return lambda a : a * n mydoubler = myfunc(2) mytripler = myfunc(3) print(mydoubler(11)) print(mytripler(11))
以上实例输出结果:
22 33
6.函数的文档
写代码的时候我们经常需要写文档,前面有提过#和三引号可以进行代码的注释,但在这里要介绍一种新的方法,也是写代码时常用的函数文档书写格式:在函数体的第一行用 “”" “”" 进行文档说明,这是标准化的函数文档书写。
例如:
拥有函数说明文档之后,就可以获取函数的文档内容,方法是:
函数名.__doc__
例如:
除此之外,还可以用 help(函数名) 的方式进行函数文档的查看,例如:
7.函数的返回值
关键字:return 返回值谁调用就返回给谁 1. 任何函数都有返回值 2. 如果不写return ,也会默认加一个return None 3. 如果写return ,不写返回值 也会默认加一个None 4. 可以返回任何数据类型 5. return后面的代码不在执行,代表着函数的结束