《Python编程从入门到实践》_第八章_函数

一个简单的函数

先看一个简单的函数

def say_hello():
    '''打印hello'''
    print("Hello!")
say_hello()
#运行结果
Hello!

def为函数的关键字，say_hello为你定义的函数的名称，还可能在括号内指出函数为完成其任务需要什么样的信息，即便括号是空的，也是必不可少的，最后以冒号结尾。

向函数传递信息

def say_hello(name):
    '''打印hello'''
    print("Hello! " + name)
say_hello('Frank')
#运行结果
Hello! Frank

这里在括号里面加了一个变量name，然后将'Frank'传递给了name，输出。

实参和形参

在函数say_hello的定义中，变量name是一个形参——函数完成其工作所需的一项信息。在代码say_hello('Frank')中，其'Frank'就是一个实参，实参是调用函数时传递给函数的信息。

传递实参

位置实参

你调用函数时，Python必须将函数调用中的每个实参都关联到函数定义的一个形参。为此，最简单的关联方式是基于实参的顺序，这种关联方式被称为位置实参，可以多次调用。

def introduce(name,age):
    '''自我介绍'''
    print("Hello! my name is " + name +" !" + "I'am " + age + " years old ！")
introduce('Frank','')
#运行结果
Hello! my name is Frank !I'am 18 years old ！

关键字实参

可以直接将形参和实参关联起来，这样就不必要在意顺序了。

def introduce(name,age):
    '''自我介绍'''
    print("Hello! my name is " + name +" !" + "I'am " + age + " years old ！")
introduce(age='',name='Candy')
#运行结果
Hello! my name is Candy !I'am 18 years old ！

默认值

可以给函数的形参指定一个默认值，当你给形参重新指定值的时候，会覆盖默认值。

def introduce(name,age=''):
    '''自我介绍'''
    print("Hello! my name is " + name +" !" + "I'am " + age + " years old ！")
introduce(name='Candy')
introduce(age='',name='Frank')
#运行结果
Hello! my name is Candy !I'am 20 years old ！
Hello! my name is Frank !I'am 23 years old ！

返回简单值

函数并非总是直接显示输出，相反，它可以处理一些数据，并返回一个或一组值。函数返回的值被称为返回值。

def get_formatted_name(first_name,last_name):
    '''返回整洁的姓名'''
    full_name = first_name + ' ' + last_name
    return full_name.title()
musician = get_formatted_name('jimi','hendrix')
print(musician)
#运行结果
Jimi Hendrix

让实参变为可选的

有的时候，我们不需要每个形参都有实参，但是没有实参会导致输出出错，可以看一下下面的例子：

def get_formatted_name(first_name,last_name,middle_name=''):
    '''返回整洁的姓名'''
    if middle_name:
        full_name = first_name + ' ' + middle_name + ' ' + last_name
    else:
        full_name = first_name + ' ' + last_name
    return full_name.title()
musician = get_formatted_name('jimi','hendrix')
print(musician)
musician = get_formatted_name('jimi','hendrix','dork')
print(musician)
#运行结果
Jimi Hendrix
Jimi Dork Hendrix

看上面的例子，并非所有的人都中间名，所有我们在指定实参的时候，middle_name不一定要有，这里我们用''空字符串来指定middle_name的默认值（空字符串为False），再用if判断用那种full_name的格式输出。

返回字典

def build_person(first_name,last_name,age=''):
    '''返回一个值，其中包含一个人的信息'''
    person = {"first":first_name,"last":last_name}
    if age:
        person['age'] = age
    return(person)
musician = build_person('jimi','hendrix','')
print(musician)
#运行结果
{'first': 'jimi', 'last': 'hendrix', 'age': ''}

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。

结合使用while循环和函数

def get_formatted_name(first_name,last_name):
    '''返回整洁的姓名'''
    full_name = first_name + " " + last_name
    return full_name.title()
while True:
    f_name = input("Please input your first name:")
    l_name = input("Please input your last name:")
    name = get_formatted_name(f_name,l_name)
    print("hello! " + name)
#运行结果
Please input your first name:bin
Please input your last name:liu
hello! Bin Liu
Please input your first name:

函数括号里面也可以是被赋值的变量名。

传递列表

可以将一个列表传递给形参

def greet_users(names):
    '''遍历列表，打招呼'''
    for name in names:
        print("Hello, " + name + '!')
usernames = ["Frank","May","Caroline"]
greet_users(usernames)
#运行结果
Hello, Frank!
Hello, May!
Hello, Caroline!

在函数中修改列表

def  print_models(upprint,completed):
    '''弹出已打印的给完成的列表，并打印'''
    while upprint:
        current = upprint.pop()
        print("print:",current)
        completed.append(current)
def show_models(completed):
    '''显示已打印的'''
    print("The following models have been print:")
    for c in completed:
        print(c)
upprint = ["apple","book","shirt"]
completed = []
print_models(upprint,completed)
show_models(completed)
#运行结果
print: shirt
print: book
print: apple
The following models have been print:
shirt
book
apple

在这个例子中，函数执行结束后，upprint列表就空了，为了解决这个问题，可向函数传递列表的副本而不是原件，这样函数所做的任何修改都只影响副本，而不会影响原件。

def  print_models(upprint[:],completed):

切片表示法[:]，创建列表副本。

虽然向函数传递列表的副本可以保留原始的列表的内容，但除非有充分的理由需要传递副本，否则还是应该讲原始数据传递给函数，因为让函数使用现成列表可以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。

传递任意数量的实参

有时候，你预先不知道函数需要接受多少个实参，好在Python允许函数从调用语句中收集任意数量的实参：

def make_pizza(*toppings):
    '''概述要制作的pizza'''
    print("\nMaking a pizza with the following toppings:")
    for topping in toppings:
        print("--",topping)
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushrooms','grenn peppers','extra cheese')
#运行结果
Making a pizza with the following toppings:
-- pepperoni
Making a pizza with the following toppings:
-- mushrooms
-- grenn peppers
-- extra cheese

形参名*toppings的星号让Python创建一个名为toppings的空元祖，并将收到的所有值都封装想到这个元祖中。

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会先匹配实参和关键字实参，再将余下的实参都收集到最后一个形参中。

def make_pizza(size,*toppings):
    '''概述要制作的pizza'''
    print("\nMaking a " + str(size) + "-inch pizza with the following toppings:")
    for topping in toppings:
        print("--",topping)
make_pizza(16,'pepperoni')
make_pizza(12,'mushrooms','grenn peppers','extra cheese')
#运行结果
Making a 16-inch pizza with the following toppings:
-- pepperoni
Making a 12-inch pizza with the following toppings:
-- mushrooms
-- grenn peppers
-- extra cheese

使用任意数量的关键字实参

在下面的例子中，函数build_profile()接收名和姓，同时还接收任意数量的关键字和实参：

def build_profile(first_name,last_name,**info):
    '''创建一个字典，其中包含我们知道的有关用户的一切'''
    profile={}
    profile["first_name"]=first_name
    profile["last_name"]=last_name
    for k,v in info.items():
        profile[k]=v
    return profile
user_profile = build_profile("bin","liu",location="princeton",field="physics")
print(user_profile)
#运行结果
{'first_name': 'bin', 'last_name': 'liu', 'location': 'princeton', 'field': 'physics'}

将函数存储在模块中

导入整个模块

例子：先创建一个打印方式make_pizza.py

#pizza打印方式模块
def make_pizza1(size,*toppings):
    '''概述要制作的pizza'''
    print("\n Making a " + str(size) +
          "-inch pizza with the following toppings:")
    for topping in toppings:
        print("----" + topping)
def make_pizza2(size,*toppings):
    '''概述要制作的pizza'''
    print("\nsize:",size)
    print("toppings:")
    for topping in toppings:
        print("====",topping)

在同一目录下创建：pizza.py

#pizza
import make_pizza
make_pizza.make_pizza1(16,'pepperoni','mushrooms')
make_pizza.make_pizza2(16,'pepperoni','mushrooms')

运行结果：

 Making a 16-inch pizza with the following toppings:
----pepperoni
----mushrooms
size: 16
toppings:
==== pepperoni
==== mushrooms

要调用被导入的模块中的函数，可指定导入模块的名称make_pizza和函数名make_pizza1()，并用句点来分割他们。

这就是一种导入方法，只需编写一条import语句并在其中指定模块名，就可以在程序中使用该模块中的所有函数：module_name.function_name()

 

导入特定的函数

语法如下：

from module_name import function_name

通过用逗号分隔函数名，可根据需要从模块中导入任意数量的函数

from module_name import function_0,  function1, function2 

若使用这种语法，调用函数的时候就不需要使用句点了

#pizza打印方式模块   文件make_pizza.py
def make_pizza1(size,*toppings):
    '''概述要制作的pizza'''
    print("\n Making a " + str(size) +
          "-inch pizza with the following toppings:")
    for topping in toppings:
        print("----" + topping)
def make_pizza2(size,*toppings):
    '''概述要制作的pizza'''
    print("\nsize:",size)
    print("toppings:")
    for topping in toppings:
        print("====",topping)
#pizza  文件pizza.py
from  make_pizza import make_pizza1,make_pizza2
make_pizza1(16,'pepperoni','mushrooms')
make_pizza2(16,'pepperoni','mushrooms')
#运行结果
 Making a 16-inch pizza with the following toppings:
----pepperoni
----mushrooms
size: 16
toppings:
==== pepperoni
==== mushrooms

使用as给函数定义别名

#pizza
from  make_pizza import make_pizza1 as pz1,make_pizza2 as pz2
pz1(16,'pepperoni','mushrooms')
pz2(16,'pepperoni','mushrooms')
#运行结果
 Making a 16-inch pizza with the following toppings:
----pepperoni
----mushrooms
size: 16
toppings:
==== pepperoni
==== mushrooms

语法：from module_name import function_name as fn

 

使用as给模块定义别名

#pizza
import  make_pizza  as pz
pz.make_pizza1(16,'pepperoni','mushrooms')
pz.make_pizza2(16,'pepperoni','mushrooms')
#运行结果
 Making a 16-inch pizza with the following toppings:
----pepperoni
----mushrooms
size: 16
toppings:
==== pepperoni
==== mushrooms

语法：import module_name as mn

 

导入模块中所有的函数

#pizza
from  make_pizza  import *
make_pizza1(16,'pepperoni','mushrooms')
make_pizza2(16,'pepperoni','mushrooms')
#运行结果
 Making a 16-inch pizza with the following toppings:
----pepperoni
----mushrooms
size: 16
toppings:
==== pepperoni
==== mushrooms

*可以代表前面指定模块里的所有函数。