目錄
函數是帶名字的代碼塊，用於完成具體的工作
一、定義函數
- 使用關鍵字 def 定義一個函數
- 函數名 （參數1，參數2，參數3...)
- 調用函數時，指定函數名及所需參數
# 定義函數
def greet_user():
'''顯示簡單的問候語'''
print("Hello!")
# 引用函數
greet_user()
1.1 向函數傳遞信息
def greet_user(username):
""" 顯示簡單的問候語 """
print("Hello, " + username.title() + "!")
greet_user('gina')
1.2 實參與形參
- 在greet_user() 函數中，username 是一個形參，指示函數要完成其工作所需要的信息；
- 調用函數時，'gina'爲實參，實參是調用函數時傳遞給函數的信息
二、傳遞實參
定義函數時，一個函數可能包含多個形參，將實參與形參關聯起來的方式有兩種：
- 位置實參，要求實參的順序與形參相同
- 關鍵字實參，每個實參都由變量名和值組成，還可以使用列表和字典
2.1 位置實參
e.g 顯示寵物信息的函數，指出一個寵物屬於哪種動物以及它叫什麼名字。
def describe_pet(animal_type,pet_name):
""" 顯示寵物信息 """
print("\nI have a " + animal_type +".")
print("My " + animal_type +"'s name is " + pet_name.title() + ".")
describe_pet('cat','mona')
位置實參的順序很重要！
2.2 關鍵字實參
關鍵字實參 傳遞給函數一對值，參數名=參數值，因此向函數傳遞實參是無需考慮函數調用中實參的順序。
describe_pet(pet_name='doudou',animal_type='dog')
使用關鍵字實參時，務必準確指出函數定義中的形參名。
2.3 默認值
- 編寫函數時，可爲每個形參指定默認值
- 在調用函數時，若爲形參指定了相應的實參值，Python將使用指定的實參值；否則將使用形參的默認值
- 給形參指定默認值後，可在函數調用中省略相應的實參，因此使用默認值可簡化函數調用
def describe_pet(pet_name,animal_type='dog'):
""" 顯示寵物信息 """
print("\nI have a " + animal_type +".")
print("My " + animal_type +"'s name is " + pet_name.title() + ".")
describe_pet('doudou')
describe_pet('pipi')
# 爲函數提供顯式的實參值 animal_type='cat',Python將忽略默認值
describe_pet('mona','cat')
使用默認值時，在形參列表中必須先列出沒有默認值的形參，再列出有默認值的實參，使得Python可以正確地解讀位置實參。
2.4 等效的函數調用
可以混合使用位置實參、關鍵字實參和默認值。
e.g
def describe_pet(pet_name,animal_type='dog')
- 基於此情況：
- 必須給pet_name提供實參
- 指定實參時，可以使用位置實參，也可以使用關鍵字實參
- 如果描述的動物不是dog，必須在函數調用中給animal_type提供實參
describe_pet('doudou')
describe_pet(pet_name='doudou')
describe_pet('mona','cat')
describe_pet(pet_name='mona',animal_type='cat')
describe_pet(animal_type='cat',pet_name='mona')
只要保證函數的輸出時正確的，使用哪種調用方式是無所謂的。
2.5 避免實參錯誤
保證提供的實參數量+默認值=形參數量
三、返回值
- 可以使用函數處理一些數據並且獲得一個或一組值，函數返回的值稱爲返回值
- 使用return語句將值返回到調用函數的代碼行
3.1 返回簡單值
return 返回值
def get_formatted_name(first_name,last_name):
full_name=first_name.title() + ' ' + last_name.title()
return full_name
print(full_name('gina','li'))
3.2 實參可選
使用默認值將實參變成可選的。
def get_formatted_name(first_name,last_name,middle_name=''):
if middle_name:
full_name = first_name.title() +' ' + last_name.title()
else:
full_name = first_name.title() + ' ' + middle_name.title()\
+ ' ' + last_name.title()
return full_name
musician = get_formatted_name('jimi','hendix')
print(musician)
musician = get_formatted_name('john','hooker','lee')
print(musician)
- Python將非空字符串解讀爲True
- 換行符 \
3.3 返回字典
函數可返回任意類型的值，包括列表和字典等較複雜的數據結構。
def build_person(first_name, last_name):
"""" 返回字典，包含一個人的信息 """
person = {'first': first_name,'last': last_name }
return person
musician = build_person('jimi','hendrix')
print(musician)
擴展函數，接受可選值。
def build_person(first_name, last_name, age=''):
"""" 返回字典，包含一個人的信息 """
person = {'first': first_name,'last': last_name }
if age:
person['age'] = age
return person
musician = build_person('jimi','hendrix',27)
print(musician)
三、 函數與while結合
e.g 使用姓和名與用戶打招呼。
def get_formatted_name(first_name, last_name):
full_name = first_name.title() + ' ' + last_name.title()
return full_name
while True:
print("\nPlease tell me your name:")
print ("enter 'q' at any time to quit)" )
f_name = input("First name: ")
if f_name == 'q':
break
l_name = input("Last name:")
if l_name == 'q':
break
formatted_name = get_formatted_name(f_name,l_name)
print("\nHello, " + formatted_name + "!")
四、傳遞列表
e.g 向函數傳遞列表
def greet_users(names):
for name in names:
msg = "Hello, " + name.title() + "!"
print(msg)
usernames = ['jay','juli','margot']
greet_users(usernames)
4.1 在函數中修改列表
在函數中對列表所做的任何修改都是永久性的。
e.g
def print_models(unprinted_designs,completed_models):
while unprinted_designs:
current_design = unprinted_designs.pop()
print("Printing model: " + current_design)
completed_models.append(current_design)
def show_compledted_models(completed_models):
print("\nThe following models have been printed:")
for completed_modle in completed_models:
print(completed_modle)
unprinted_designs = ['iphone case','robot pendant','dodecahedron']
completed_modles = []
print_models(unprinted_designs,completed_modles)
show_compledted_models(completed_modles)
4.2 禁止函數修改列表
將列表的副本傳遞給函數。
切片表示 [:] 創建列表的副本。
function_name(list_name[:])
雖然向函數傳遞列表的副本可以保留原始列表的內容，但是除非特殊要求需要傳遞副本，否則還是應將原始列表傳遞給函數，因爲使用現成的原始列表可以避免花時間和內存創建副本，從而提高效率，在處理大型列表是尤其如此。
練習
- 創建一個包含魔術師名字的列表，並將其傳遞給一個名爲show_magicians()的函數，這個函數打印列表中每個魔術師的名字；
- 編寫一個名爲make_great()的函數，對魔術師列表進行修改，在每個魔術師的名字中都加入字樣“the Great”，調用show_magicians()，確認魔術師列表確實變了；
- 在調用make_great()函數時，向其傳遞魔術師列表的副本，不修改原始列表；返回修改後的列表，並將其存儲到另一個列表中，分別使用這兩個列表來調用show_magicians()，確認一個列表包含原始魔術師的名字，另一個列表包含添加了 the great 字樣的魔術師名字。
def show_magicians(magicians):
for magician in magicians:
print(magician.title())
def make_great(magicians):
l = len(magicians)
for i in range(l):
magicians[i] = "the Great " + magicians[i]
return magicians
magicians = ['liu qian','jay chou']
new_magicians = make_great(magicians[:])
show_magicians(magicians)
show_magicians(new_magicians)
五、傳遞任意數量的實參
解決問題：有時，預先不知道函數需要接受多少個實參
處理方式：*形參名
e.g 製作披薩的函數，預先無法確定加入多少配料。（該函數只有一個形參*toppings。）
def make_pizza(*toppings):
print("\nMaking pizza with the following toppings:")
for topping in toppings:
print("-" + topping)
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushroom','green peppers','extra cheese')
- 不論函數收到幾個實參，都能處理
- 形參名*toppings中的“*”讓python創建一個名爲toppings的空元組，並將收到的所有值都封裝到這個元組中
5.1 結合使用位置實參和任意數量實參
如果讓函數接受不同類型的實參，必須在函數定義中將接納任意數量實參的形參放在最後。Python先匹配位置實參和關鍵字實參，再將餘下的實參都收集到最後一個形參中。
# python將收到的第一個值存儲在形參size中，將其他所有值都存儲在元組toppings中。
def make_pizza(size,*toppings):
print("\nMaking a " + str(size) +
"-inch pizza with the following toppings:")
for topping in toppings:
print("-" + topping)
# 在函數調用中，首先指定表示比薩尺寸的實參，然後根據需要指定任意數量的配料。
make_pizza(12,'pepperoni')
make_pizza(16,'mushroom','green peppers','extra cheese')
5.2 使用任意數量的關鍵字實參
有時，需要接受任意數量的實參，但是預先不知道傳遞給函數的會是什麼信息，
在這種情況下可將函數編寫成可接受任意數量的“鍵—值對”——調用語句提供了多少就接受多少。
e.g 創建用戶簡介：你將收到有關用戶的信息，但不確定會是什麼樣的信息。build_profile（）接受名和姓，同時還接受任意數量的關鍵字實參。
def build_profile(first, last, **user_info):
""" 創建一個字典，其中包含我們知道的有關用戶的一切 """
profile = {}
profile['first_name'] = first
profile['last_name'] = last
for key, value in user_info.items():
profile[key] = value
return profile
user_profile = build_profile('albert','einstein',location='princeton',field='physics')
print(user_profile)
- build_profile() 的定義要求用戶必須提供姓和名，同時允許用戶根據需要提供任意數量的“值對”；
- 形參**user_info中兩個星號讓python創建一個名爲user_info的空字典，並將收到的所有名稱——值對，都封裝到這個字典中；
- 在這個函數中，可以像訪問其他字典一樣訪問user_info中的鍵值對。
六、將函數存儲在模塊中
- 函數的優點之一是，使用函數可將代碼塊與主程序分離，通過給函數指定描述性名稱，可讓主程序容易理解得多；
- 更進一步，可將函數存儲在被稱爲模塊的獨立文件中，再將模塊導入到主程序中；
- import 語句允許在當前運行的程序文件中使用模塊中的代碼
6.1 導入整個模塊
模塊是擴展名爲.py的文件，包含要導入程序中的代碼。
e.g 創建一個包含函數make_pizza() 的模塊。
pizza.py
def make_pizza(size,*toppings):
print("\nMaking a " + str(size) +
"-inch pizza with the following toppings:")
for topping in toppings:
print("-" + topping)
在pizza.py所在的目錄創建另一個名爲making_pizza.py的文件，在這個文件中導入創建的模塊pizza.py，並調用函數make_pizza()兩次
import pizza
pizza.make_pizza(12,'pepperoni')
pizza.make_pizza(16,'mushroom','green peppers','extra cheese')
import pizza 讓python打開文件pizza.py，並將其中的所有函數都複製到這個程序中，進而在making_pizza中可以使用pizza中定義的所有函數。
# 導入模塊
import module_name
# 調用模塊中的函數
module_name.function_name()
6.2 導入特定的函數
from module_name import function_name
使用逗號,分隔函數名，可根據需要從模塊中導入任意數量的函數
from module_name import function_name0,function_name1,function_name2
使用這種語法調用函數時，無需使用句點。
6.3 使用as給函數指定別名
若要導入的函數名稱與程序中現有的名稱衝突，或函數名稱太長，可以指定簡短且獨一無二的別名。
e.g
from pizza import making_pizza as mp
mp(16,'pepperoni')
6.4 使用as給模塊指定別名
import pizza as p
p.making_pizza(12,'pepperoni')
6.5 導入模塊中的所有函數
使用運算符（*）導入模塊中的所有函數
from module_name import *
七、函數編寫指南
- 應給函數指定描述性名稱，且只在其中使用小寫字母和下劃線，爲模塊命名時也應遵循此規則，描述性名稱可幫助別人明白代碼的作用；
- 每個函數都應包含簡要的註釋，註釋緊跟在函數定義之後，（知道函數的名稱、需要的實參、返回值的類型，就能在自己的程序中使用它）
- 給形參指定默認值時，等號兩邊不要有空格
def function_name(parameter_0,parameter_1='default value')
- 函數調用中的關鍵字實參，等號兩邊也不要有空格
function_name(value_0,parameter_1='value')
- 如果程序或模塊中包含多個函數，可使用兩個空行將相鄰的函數分割開，以便知道上一個函數何時結束，下一個函數何時開始
- 所有的import語句都應放在文件開頭