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python--3、函数(一)
2017-09-30 13:03:07 】 浏览:5589
Tags:python--3 函数

定义:

定义函数时,也相当于定义变量。会把函数体内的代码存入开辟的内存空间中。使用函数时,通过func() 声明是函数,其对应的值为代码。函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来,要想执行这个函数,只需调用其函数名即可。

特性:

  1. 减少重复代码
  2. 使程序变的可扩展
  3. 使程序变得易维护

在Python中,定义一个函数要使用def语句,依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:,然后,在缩进块中编写函数体,函数的返回值用return语句返回。

函数中传入的参数,可以是任意数据类型的值。参数分为实参和形参。

实参和形参

形参变量只有在被调用时才分配内存单元,在调用结束时,即刻释放所分配的内存单元。因此,形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量

实参可以是常量、变量、表达式、函数等,无论实参是何种类型的量,在进行函数调用时,它们都必须有确定的值,以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值,输入等办法使参数获得确定值

 

我们以自定义一个求绝对值的func函数为例:

def func(x):
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x

注:函数体内部的语句在执行时,一旦执行到return时,函数就执行完毕,并将结果返回。因此,函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。

如果没有return语句,函数执行完毕后也会返回结果,只是结果为None

return None可以简写为return

 

return返回多个值

return x,y

返回值会是一个tuple!但是,在语法上,返回一个tuple可以省略括号,而多个变量可以同时接收一个tuple,按位置赋给对应的值,所以,Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple,但写起来更方便。

 

空函数及其作用

def func1(): pass

pass即执行时什么也不做。但缺少了pass,代码运行就会有语法错误。

定义空函数的意义在于写程序框架时屡清楚需要的各个功能。

 

小结

定义函数时,需要确定函数名和参数个数;

如果有必要,可以先对参数的数据类型做检查;

函数体内部可以用return随时返回函数结果;

函数执行完毕也没有return语句时,自动return None

函数可以同时返回多个值,但其实就是一个tuple。

 

函数的参数

除了正常定义的必选参数外,还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数,使得函数定义出来的接口,不但能处理复杂的参数,还可以简化调用者的代码。

参数检查

调用函数时,如果参数个数不对,Python解释器会自动检查出来,并抛出TypeError。

但是如果参数类型不对,Python解释器就无法帮我们检查。

默认参数

我们仍以具体的例子来说明如何定义函数的默认参数。先写一个计算x2的函数:

def power(x): return x * x 

当我们调用power函数时,必须传入有且仅有的一个参数x

>>> power(5) 25 >>> power(15) 225 

现在,如果我们要计算x3怎么办?可以再定义一个power3函数,但是如果要计算x4、x5……怎么办?我们不可能定义无限多个函数。

你也许想到了,可以把power(x)修改为power(x, n),用来计算xn,说干就干:

def power(x, n): s = 1 while n > 0: n = n - 1 s = s * x return s 

对于这个修改后的power函数,可以计算任意n次方:

>>> power(5, 2) 25 >>> power(5, 3) 125

但是,这时调用代码只输入x的值就会失败,因为增加了一个参数,导致无法正常调用。

 

这个时候,默认参数就排上用场了。由于我们经常计算x2,所以,完全可以把第二个参数n的默认值设定为2:

def power(x, n=2): s = 1 while n > 0: n = n - 1 s = s * x return s 

这样,当我们调用power(5)时,相当于调用power(5, 2)

>>> power(5) 25 >>> power(5, 2) 25 

而对于n > 2的其他情况,就必须明确地传入n,比如power(5, 3)

从上面的例子可以看出,默认参数可以简化函数的调用。设置默认参数时,有几点要注意:

一是必选参数在前,默认参数在后,否则Python的解释器会报错(思考一下为什么默认参数不能放在必选参数前面);

二是如何设置默认参数。

当函数有多个参数时,把变化大的参数放前面,变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。

使用默认参数有什么好处?最大的好处是能降低调用函数的难度。

 有多个默认参数时,调用的时候,既可以按顺序提供默认参数。

默认参数有个最大的坑,演示如下:

先定义一个函数,传入一个list,添加一个END再返回:

def add_end(L=[]): L.append('END') return L 

当你正常调用时,结果似乎不错:

>>> add_end([1, 2, 3]) [1, 2, 3, 'END'] >>> add_end(['x', 'y', 'z']) ['x', 'y', 'z', 'END'] 

当你使用默认参数调用时,一开始结果也是对的:

>>> add_end() ['END'] 

但是,再次调用add_end()时,结果就不对了:

>>> add_end() ['END', 'END'] >>> add_end() ['END', 'END', 'END'] 

很多初学者很疑惑,默认参数是[],但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了'END'后的list。

原因解释如下:

Python函数在定义的时候,默认参数L的值就被计算出来了,即[],因为默认参数L也是一个变量,它指向对象[],每次调用该函数,如果改变了L的内容,则下次调用时,默认参数的内容就变了,不再是函数定义时的[]了。

所以,定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象!

注:设计str、None这样的不变对象的意义:因为不变对象一旦创建,对象内部的数据就不能修改,这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外,由于对象不变,多任务环境下同时读取对象不需要加锁,同时读一点问题都没有。我们在编写程序时,如果可以设计一个不变对象,那就尽量设计成不变对象。

可变参数

在Python函数中,还可以定义可变参数。顾名思义,可变参数就是传入的参数个数是可变的,可以是1个、2个到任意个,还可以是0个。

我们以数学题为例子,给定一组数字a,b,c……,请计算a2 + b2 + c2 + ……。

要定义出这个函数,我们必须确定输入的参数。由于参数个数不确定,我们首先想到可以把a,b,c……作为一个list或tuple传进来,这样,函数可以定义如下:

def calc(numbers): sum = 0 for n in numbers: sum = sum + n * n return sum 

但是调用的时候,需要先组装出一个list或tuple:

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