Python系列 （5）- 函數、拋出錯誤、參數

前言

本人自學了廖雪峯老師編寫的Python教程，將在學習過程中的一些心得、方法 成體系的寫成 本Python系列，所舉的部分例子可能會和廖雪峯老師舉的例子一致，本Python系列僅供大家學習參考，也相當於本人的學習筆記。

一、函數

1、函數的創建

• 函數的創建使用 def 語句即可

def sum():		# sum爲函數名，自定義的
    pass		# pass 語句是佔位符，你可以在此寫你要實現的功能

• 示例：創建一個與 abs() 函數功能相同的函數my_abs()

def my_abs(num):
    if num < 0:
        return -num
    else:
        return num

• 在執行函數時，只要函數遇到了 return 語句，就會立馬返回 return 後面的參數（變量或常量或函數），這個時候，函數執行完畢
• 如果沒有 return 語句，函數執行完會返回一個結果，爲None（空值）
• 常常用 return 來返回某個想要的結果

既然會創建函數了，接下來就該調用函數了

print(my_abs(-9))		#運行結果是 9

2、函數的別名

我們自己創建的 my_abs() 函數，my_abs 爲函數名

print(my_abs)

#運行結果
<function my_abs at 0x00000137F7BD9168>

那什麼又是函數的別名呢？
首先我們需要先知道什麼是函數名，函數名就是指向函數對象的引用，他們有一個指向關係，通過函數名，能找到函數對象。那麼函數的別名是啥，就是把函數名賦值給一個變量，那麼這個變量也能指向函數對象，就相當於取了一個別名

print(my_abs)
a = my_abs
print(a,a(-9))

# 運行結果
<function my_abs at 0x00000222A07A9168>
<function my_abs at 0x00000222A07A9168> 9

3、空函數

• 空函數就是啥功能都沒有的一個函數，用 pass 語句作爲佔位符
• 一般用於，還沒想好怎麼寫這個函數，先用 pass 語句佔位，讓代碼可以先運行起來

示例：

def my_abs():
    pass

4、調用函數時的報錯

• 以自定義的 my_abs() 函數爲例：

def my_abs(num):
    if num < 0:
        return -num
    else:
        return num

參數個數錯誤：

print(my_abs(-1,2))

# 報錯
TypeError: my_abs() takes 1 positional argument but 2 were given

數據類型錯誤：

print(my_abs('-1'))

# 報錯
TypeError: '<' not supported between instances of 'str' and 'int'

# 這種也是數據類型錯誤
TypeError: bad operand type for abs(): 'str'

5、拋出錯誤

python可以自定義 拋出錯誤 的內容

def my_abs(num):
    if not isinstance(num,(int,float)):
        raise TypeError('please input the int of number! ')
    elif num < 0:
        return -num
    else:
        return num

• isinstance() 可以判斷變量的數據類型，not 表示非 ，連起來也就是 如果不是True，就拋出類型錯誤

運行一下看看：

my_abs('9')

# 運行結果
TypeError: please input the int of number!

6、return 的用法

def my_abs(num):
    if not isinstance(num,(int,float)):
        raise TypeError('please input the int of number! ')
    elif num < 0:
        return num,'小於零'
    else:
        return num,'大於零'

a = my_abs(-9)
print(a)

# 運行結果
(-9, '小於零')

可以看到 return 返回的是一個元組，那麼我們怎麼直接獲取這些返回值呢？

a,b = my_abs(-9)
print(a)
print(b)

# 運行結果
-9
小於零

• 可以看到用 多個變量 來接收返回值就行了

剛纔我也說了，如果函數沒有執行 return 語句 就結束了的，會返回一個空值

def my_abs(num):
    if not isinstance(num,(int,float)):
        raise TypeError('please input the int of number! ')
    elif num < 0:
        return num,'小於零'
    else:
        num = num			# 沒有調用 return 語句
        
a = my_abs(9)			
print(a)

# 運行結果
None

7、小結

• 定於函數用 def 語句，例如： def 函數名(參數):
• 必要時，可以先對參數做一個類型檢查，isinstance() 函數
• 在函數體，可以用 return 返回函數結果
• 不寫 return 語句，默認爲 return none
• 函數可以同時返回多個值，但實際上返回的是一個元組
• 沒想好寫啥時，可以用 pass 語句，先讓函數能夠運行起來

二、參數

什麼是參數呢？舉個例子，剛纔自定義的函數 my_abs(num) 中的 num 就是參數，沒錯，函數名後面那個括號裏的變量就是參數。

1、位置參數

• 從以下例子可以看出，-9 對應的是 a ,10 對應的是 b 。按參數位置一一對應，這就是位置參數。

def sum(a,b):
    s = a + b
    return s

print(sum(-9,10))

2、默認參數

• 默認參數就是讓某些參數有一個默認值，這樣用戶在調用函數給參數賦初值時，可以不用寫默認參數，此時默認參數爲默認值，如果寫了，默認參數就爲寫的值
• 在定義函數時，必選參數必須寫在前面，默認參數寫在後面
• 定義多個默認參數時，經常變化的寫在前面，萬年不變的寫在後面
• 默認參數必須指向不可變對象，否則默認參數所指向的內容有改變的風險

def sum(a,b=-1):
    s = a + b
    return s
    
print(sum(-9))			#  b 默認爲 -1 了
print(sum(-9,10))
print(sum(-9,b=10))		# 當定義的默認參數多了，不知道在哪個位置
						# 				可以直接根據參數名來定義

# 運行結果
-10
1
1

3、可變參數

• 可變參數在形式上就是 在一個參數前加上一個星號，例如：有一個參數叫 num ，那麼*把 num 變成可變參數的形式就是 num
• 可變參數有什麼作用呢？那就是把普通參數（只能接收一個參數）變成可以接收任意個（可以是0個，也可以是1，2，3…）參數的參數

def sum(*num):
    s = 0
    for i in num:		# 使用方法是循環
        s = s +i
    return s

print(sum(1,2,3,4,5))

# 運行結果
15

4、關鍵字參數

• 關鍵字參數的形式是 ，在參數前加兩個星號，通常用 ** kwargs來表示
• 關鍵字參數和可變參數一樣，可以傳入任意個參數，不同的是這些參數必須含有參數名
• 關鍵字參數 在調用函數時，自動封裝成一個字典
• 關鍵字參數的作用是，作爲擴展函數功能，必要的信息必填，選填的信息就用關鍵字參數來實現

def info(name,age,**kwargs):
    print('name:%s \nage:%s\nother:%s' % (name,age,kwargs))

info('lxn','21',job='student',sex='男')		# 含有參數名

# 運行結果
name:lxn 
age:21
other:{'job': 'student', 'sex': '男'}		# 字典

5、命名關鍵字參數

• 命名關鍵字參數的作用是限定參數，這些限定的參數必須傳入，也不可多傳，傳入參數時根據關鍵字傳入！

def info(name,age,*,job,where):		# 命名關鍵字參數job,where必須傳入
    print('name:%s \nage:%s\njob:%s where:%s' % (name,age,job,where))

info('lxn','21',job='student',where='ChongQing')

# 運行結果
name:lxn 
age:21
job:student where:ChongQing

• 命名關鍵字參數job,where必須傳入，否則報錯

def info(name,age,*,job,where):
    print('name:%s \nage:%s\njob:%s where:%s' % (name,age,job,where))

info('lxn','21',job='student')

# 運行結果
TypeError: info() missing 1 required keyword-only argument: 'where'

• 也不能多傳入其它參數，否則報錯

def info(name,age,*,job,where):
    print('name:%s \nage:%s\njob:%s where:%s' % (name,age,job,where))

info('lxn','21',job='student',where='ChongQing',test='None')

# 運行結果
TypeError: info() got an unexpected keyword argument 'test'

6、參數組合

• 在 Python 中，定義函數可以使用必選參數、默認參數、可變參數、關鍵字參數和命名關鍵字參數
• 而且這五種參數類型可以混合使用，除了可變參數無法和命名關鍵字參數無法組合
• 參數的順序必須是： 必選 - 默認 - 可變/命令關鍵字 - 關鍵字參數

def mux(a,b,c=3,*args,**kw):
    print('a-->',a,' b-->',b,' c-->',c,' args-->',args,' kw-->',kw)

mux(1,2)
mux(1,2,3,4,5,x=6,y=7)   # 位置參數必須寫,如果要寫後面的可變參數的話

tuple=(1,2)
dic={'x':6,'y':7}
mux(*tuple,**dic)       # 字典對應的是關鍵字參數
                        # 元組是將所有元素一次匹配前面的參數類型
# 運行結果
a--> 1  b--> 2  c--> 3  args--> ()  kw--> {}
a--> 1  b--> 2  c--> 3  args--> (4, 5)  kw--> {'x': 6, 'y': 7}
a--> 1  b--> 2  c--> 3  args--> ()  kw--> {'x': 6, 'y': 7}

• 從結果可以看到：可變參數收到參數後會封裝成元組，關鍵字參數收到參數後會封裝成字典。

• *tuple 或者 *list 代表依此提取出元組或列表中的元素
  示例：

li = [i for i  in range(10)]
print(li)			# 顯示列表
print(*li)			# 只有元素

# 運行結果
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

7、小結

• 默認參數一定要用不可變對象,如果是可選對象,程序運行時可能會有邏輯錯誤
• *args 是可變參數, args 參數接收的是一個 tuple
  **kw 是 關鍵字參數, kw 參數 接收的是一個字典
• 必選參數: 必須有的參數,用於不可或缺的參數,必須輸入
• 默認參數: 給參數一個默認的值,省得調用參數的時候每次都去寫
• 可變參數: 常用於不知道有多少個參數,很靈活,可以調用任意個參數,以元組或者列表的形式調用
• 關鍵字參數: 以字典的形式調用,常用於可選輸入
• 命名的關鍵字參數: 是爲了限制調用者可以傳入的參數名,格式是 *,參數名