7、函数

  • 函数定义方式
    使用def关键字定义函数，在圆括号中写明形参，函数定义第一行之后的连续三个引号括出的是函数功能说明，依此可以生成有关程序中的文档，这不是必须的，但是是一个好习惯，能够让别人使用你的代码时，快速知道函数的功能。
    在第一行之后利用缩进表明函数的范围。
定义：
def function_name (args):
	"""这是函数的文档定义，即功能说明"""
	do something
	(return something)          #可选

调用：
function_name(args)			#无返回值
item = function_name(args)    #有返回值
  • 实参的传递方式
  • 位置实参：传递的实参在括号中的位置需要与形参定义的顺序一一对应。
  • 关键字实参：传递实参时，传递的是 key = value ，其中key是形参的名字，value是其对应的值。
  • 列表和字典：将列表或者字典作为实参传入。
def describe_pet(annimal_type, pet_name):
    print(f"{pet_name.title()} is a lovely {annimal_type}!")

#位置实参
describe_pet('cat','lucy')

#关键字实参
describe_pet(pet_name='lucy', annimal_type='cat')


输出：
Lucy is a lovely cat!
Lucy is a lovely cat!
  • 为形参指定默认值
    通过为形参指定默认值，可以在未给出实参时，自动使用默认值。
    使用默认值是，必须现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，这样Python依然能欧股正确地解读位置实参。
def describe_pet(annimal_type, pet_name, pet_color = 'white'):
    print(f"{pet_name.title()} is a lovely {pet_color} {annimal_type}!")

#缺省实参
describe_pet('cat','lucy')
#全部实参
describe_pet('dog','jim','black')

输出：
Lucy is a lovely white cat!
Jim is a lovely black dog!
  • 让实参变成可选的
    可以为形参设置空值，然后在程序中判断该形参是否传入了实参，通过这种做法可以达到设置可选参数的作用。
    Python将非空字符串解读为true，将空字符串解读为false。特殊值None（表示变量没有值）在条件测试中相当于false。
def describe_pet(annimal_type, pet_name, pet_color = ''):
   if(pet_color):
       print(f"{pet_name.title()} is a lovely {pet_color} {annimal_type}!")
   else:
       print(f"{pet_name.title()} is a lovely {annimal_type}!")
#只有姓名和类型的宠物
describe_pet('cat','lucy')
#有姓名、类型、颜色的宠物
describe_pet('dog','jim','black')

输出：
Lucy is a lovely cat!
Jim is a lovely black dog!
  • 传递任意数量的实参
    有时候，预先不知道函数需要接收多少个实参，Python允许函数从调用语句中收集任意数量的实参。
    形参名*args中的*号让Python创建一个名为args的空元组，并将收到的所有值都封装到这个元组中，注意，哪怕只有一个实参，Python也会将其封装到元组中。
def name_of_team_members(*args):
   print("\nThe items in args are:",args)
   print("The name of my team members are:")
   for item in args:
       print(item.title())

name_of_team_members('wang','tian')
name_of_team_members('li','zhang','liu')

输出：
The items in args are: ('wang', 'tian')
The name of my team members are:
Wang
Tian

The items in args are: ('li', 'zhang', 'liu')
The name of my team members are:
Li
Zhang
Liu
  • 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。
def describe_pet(annimal_type, pet_name, *args):
   
   print(f"{pet_name.title()} is a lovely {annimal_type}!\nHe has some technics:")
   for item in args:
       print(item)

describe_pet('dog','jim','swim','jump')

输出：
Jim is a lovely dog!
He has some technics:
swim
jump
  • 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收任意数量的额键值对——调用语句提供了多少就接受多少。
    形参**args中的两个星号让Python创建一个名为args的空字典，并将收到的所有名称值对都放到这个字典中。
def describe_pet(annimal_type, pet_name, **args):
   
   print(f"{pet_name.title()} is a lovely {annimal_type}!\nHe has some features:")
   for k,v in args.items():
       print(k,':',v)

describe_pet('dog','jim', color='black',weight='10kg',sport='swim')

输出：
Jim is a lovely dog!
He has some features:
color : black
weight : 10kg
sport : swim
  • 列表作为实参传入
    在Python中，将列表传递给函数后，函数就可对其进行修改。在函数中对这个列表所做的任何修改都是永久性的，这让我们能够高效的处理大量数据。
    有时候，需要禁止函数修改列表。这时可向函数传递列表的副本而非原件。这样，函数所做的任何修改都只影响副本，而原件丝毫不受影响。
    虽然向函数传递列表的副本可保留原始列表的内容，但除非有充分的理由，否则还是应该将原始列表传递给函数。这是因为让函数使用现成的列表可避免花时间和内存创建副本，从而提高效率，在处理大型列表时尤其如此。
items = list(range(5))
print(items)
def increase_number(items):
    for i in range(len(items)):
        items[i] += 1

#传入列表副本
increase_number(items[:])
print(items)
#传入列表
increase_number(items)
print(items)

输出：
[0, 1, 2, 3, 4]
[0, 1, 2, 3, 4]
[1, 2, 3, 4, 5]
  • 函数的返回值
    在函数中，可使用return语句将值返回到调用函数的代码行。返回值让你能够将程序的大部分繁重工作移到函数中去完成，从而简化主程序。
    调用返回值的函数时，需要提供一个变量，以便将返回的值赋给它。
    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。
def describe_pet(annimal_type, pet_name):
    message = f"{pet_name.title()} is a lovely {annimal_type}!"
    return message

message = describe_pet('dog','jim')
print(message)

输出：
Jim is a lovely dog!
  • 为函数形参和返回值注明类型
    在Python3中提供了一种注释语法，可以为函数的形参和返回值注明类型，但是注意这只是注释，程序在运行的时候不会受到注释的影响，只是为了阅读方便，即使不遵照注明的类型也能正常运行。这个并不是特别重要的东西，但是见了要认识。更多详细见这篇文章。
    注释形式：
class Solution:
    def arrayPairSum(self, nums: List[int]) -> int:
        return sum(sorted(nums)[0::2])

不遵循注释亦可运行：

def fun(x: int) -> str:
    return [x]

print(fun('test'))

输出：
['test']
  • 将函数存储在模块中
    模块：扩展名为.py的文件，包含要导入到程序中的代码。
    导入方法：

直接导入模块（调用函数使用 ‘ . '的方式，即句点表示法）

import module

导入模块中某个特定函数

from module import function_1

导入模块中多个特定函数

from module import function_1, function_2, function_3

导入模块中的所有函数（非常不推荐）

from module import *

用as为模块指定别名

import module as m

用as为函数指定别名

from module import function_1 as f1

在指定别名之后，在本文件里就不需要使用原来的模块名或函数名，转而使用这个别名。

在我们引用函数的时候，最佳做法是要么只导入需要使用的函数，要么导入整个模块并使用句点表示法。

  • 一些约定
    每个函数都应包含简要阐述其功能的注释，该注释应紧跟在函数定义后面，并采用文档字符串格式（三个双引号包含）。
    给形参指定默认值时，以及函数调用中的关键字实参，等号两边不要有空格。
    所有import语句都应放在程序的开头。
    import引用公共库的模块应放在前面，自己的模块放在后面，中间用空行隔开。