1. 函数关键字
关键字是python内置的,是具有特殊意义的标识符
关键字后面不需要使用括号:
# 一些查看内置关键字的命令
>>> import keyword
>>> print(keyword.kwlist)
>>> print(len(keyword.kwlist))
2. 函数的定义
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。
我们以自定义一个求绝对值的my_abs函数为例:
def my_abs(x):
if x >= 0:
return x
else:
return -x
空函数:如果想定义一个空函数,可以用pass语句
def nop():
pass
pass函数实际上可以用来作为占位符,比如现在还没想好怎么写函数的代码,就可以先放一个pass,让代码能运行起来。如果不使用pass,可能当时就会出现错误。
返回多个值
函数可以返回多个值吗?答案是肯定的。
比如在游戏中经常需要从一个点移动到另一个点,给出坐标、位移和角度,就可以计算出新的新的坐标:
import math //导入math包
def move(x, y, step, angle=0):
nx = x + step * math.cos(angle)
ny = y - step * math.sin(angle)
return nx, ny
3. 函数参数与作用域
Python函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。
1.位置参数:
我们先写一个计算x的函数:
def power(x):
return x
在power(x)函数中,参数x就是一个位置参数。
当调用power函数时,必须传入有且仅有的一个参数x
接着现在,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(x, n)函数,可以计算任意n次方;
修改后的power(x, n)函数有两个参数:x和n,这两个参数都是位置参数,调用函数时,传入的两个值按照位置顺序依次赋给参数x和n。
2.默认参数
在上面定义一个新的power(x, n)函数,但是旧的调用代码失败了,原因是我们增加了一个参数,导致旧的代码因为缺少一个参数而无法正常调用:
>>> power(5)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: power() missing 1 required positional argument: 'n'
这种情况下,默认参数就起到作用了,当我们需要经常计算某一个位置参数时,我们可以先给这个位置参数赋值,这样的值我们就叫默认参数:
如上面的实例,因为我们经常计算x的^2项,所以我们可以把第二个参数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
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。
举个例子,我们写个一年级小学生注册的函数,需要传入name和gender两个参数:
def enroll(name, gender):
print('name:', name)
print('gender:', gender)
这样,调用enroll()函数只需要传入两个参数:
>>> enroll('Sarah', 'F')
name: Sarah
gender: F
如果要继续传入年龄、城市等信息怎么办?这样会使得调用函数的复杂度大大增加。
我们可以把年龄和城市设为默认参数:
def enroll(name, gender, age=6, city='Beijing'):
print('name:', name)
print('gender:', gender)
print('age:', age)
print('city:', city)
这样,大多数学生注册时不需要提供年龄和城市,只提供必须的两个参数:
>>> enroll('Sarah', 'F')
name: Sarah
gender: F
age: 6
city: Beijing
只有与默认参数不符的学生才需要提供额外的信息,这种情况下,默认参数降低了函数调用的难度,但是一旦需要复杂的调用时,又可以传递更多的参数来实现。无论是简单调用还是复杂调用,函数只需要定义一个。
3.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:
>>> calc([1, 2, 3])
14
>>> calc((1, 3, 5, 7))
84
如果利用可变参数,调用函数的方式可以简化成这样:
>>> calc(1, 2, 3)
14
>>> calc(1, 3, 5, 7)
84
所以,我们把函数的参数改为可变参数:
def calc(*numbers):
sum = 0
for n in numbers:
sum = sum + n * n
return sum
定义可变参数和定义一个list或tuple参数相比,仅仅在参数前面加了一个*号。在函数内部,参数numbers接收到的是一个tuple,因此,函数代码完全不变。但是,调用该函数时,可以传入任意个参数,包括0个参数:
>>> calc(1, 2)
5
>>> calc()
0
4.关键字参数
可变参数允许你传入0个或任意个参数,这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple。而关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数,这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。
def person(name, age, **kw):
print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)
函数person除了必选参数name和age外,还接受关键字参数kw。在调用该函数时,可以只传入必选参数:
>>> person('Michael', 30)
name: Michael age: 30 other: {}
关键字参数有什么用?它可以扩展函数的功能。比如,在person函数里,我们保证能接收到name和age这两个参数,但是,如果调用者愿意提供更多的参数,我们也能收到。试想你正在做一个用户注册的功能,除了用户名和年龄是必填项外,其他都是可选项,利用关键字参数来定义这个函数就能满足注册的需求。
5.命名关键字参数
对于关键字参数,函数的调用者可以传入任意不受限制的关键字参数。至于到底传入了哪些,就需要在函数内部通过kw检查。
仍以person()函数为例,我们希望检查是否有city和job参数:
def person(name, age, **kw):
if 'city' in kw:
# 有city参数
pass
if 'job' in kw:
# 有job参数
pass
print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)
但是调用者仍可以传入不受限制的关键字参数:
>>> person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)
如果要限制关键字参数的名字,就可以用命名关键字参数,例如,只接收city和job作为关键字参数。这种方式定义的函数如下:
def person(name, age, *, city, job):
print(name, age, city, job)
和关键字参数**kw不同,命名关键字参数需要一个特殊分隔符*,*后面的参数被视为命名关键字参数。
调用方式如下:
>>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')
Jack 24 Beijing Engineer
如果函数定义中已经有了一个可变参数,后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了:
def person(name, age, *args, city, job):
print(name, age, args, city, job)
6.参数组合:
在Python中定义函数,可以用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数,这5种参数都可以组合使用。但是请注意,参数定义的顺序必须是:必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数。
比如定义一个函数,包含上述若干种参数:
def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)
def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)
在函数调用的时候,Python解释器自动按照参数位置和参数名把对应的参数传进去。
>>> f1(1, 2)
a = 1 b = 2 c = 0 args = () kw = {}
>>> f1(1, 2, c=3)
a = 1 b = 2 c = 3 args = () kw = {}
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b')
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {}
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b', x=99)
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {'x': 99}
>>> f2(1, 2, d=99, ext=None)
a = 1 b = 2 c = 0 d = 99 kw = {'ext': None}
4. 函数返回值
一个函数可以返回一个计算结果,也可以返回一个函数。
返回一个函数时,牢记该函数并未执行,返回函数中不要引用任何可能会变化的变量。
返回值简介
1.简单介绍 print 和 return 的区别,print 仅仅是打印在控制台,而 return 则是将 return 后面的部分作为返回值作为函数的输出,可以用变量接走,继续使用该返回值做其它事。
2.函数需要先定义后调用,函数体中 return 语句的结果就是返回值。如果一个函数没有 reutrn 语句,其实它有一个隐含的 return 语句,返回值是 None,类型也是 ‘NoneType’。
3.return 语句的作用:结束函数调用、返回值
指定返回值与隐含返回值
1.函数体中 return 语句有指定返回值时返回的就是其值
2.函数体中没有 return 语句时,函数运行结束会隐含返回一个 None 作为返回值,类型是 NoneType,与 return 、return None 等效,都是返回 None。
return 语句位置与多条 return 语句
1.python 函数使用 return 语句返回 “返回值”,可以将其赋给其它变量作其它的用处;
2.所有函数都有返回值,如果没有 return 语句,会隐式地调用 return None 作为返回值;
3.一个函数可以存在多条 return 语句,但只有一条可以被执行,如果没有一条 reutrn 语句被执行,同样会隐式调用 return None 作为返回值;
4.如果有必要,可以显式调用 return None 明确返回一个None(空值对象)作为返回值,可以简写为 return,不过 python 中懒惰即美德,所以一般能不写就不写;
5.如果函数执行了 return 语句,函数会立刻返回,结束调用,return 之后的其它语句都不会被执行了
返回值类型
1.无论定义的是返回什么类型,return 只能返回单值,但值可以存在多个元素;
2.return [1,3,5] 是指返回一个列表,是一个列表对象,1,3,5 分别是这个列表的元素;