Python(九)---函数

FeiYi

自学Python

发布于：2022年2月7日

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字数：3.8k字

时长：15分钟

之前有幸学过一个月时间的 Python，到了函数就不行了，什么传参这那的一堆，给我整个懵逼住了，那时候 shell 还是一知半解呢，函数对于我来说太深奥了，知道搞懂 shell 的函数之后，再回想起 Python 的这些内容，会好理解一点。

我这真的是靠着 Shell 打拼天下啊。

函数在每个语言中的功能都类似，比如修改代码容易，重复使用容易，减少代码量等等。

定义函数

Python 中使用 def 关键字来高速 Python 即将定义一个函数，Shell 中是 function

def hello(): 
    print('Hello World！')

hello()
---
# 运行结果
Hello World！

def 后的 hello() 是自定义的函数名，print('Hello World！') 是函数体内的一行代码

执行 hello() 将会调用自定义函数，并运行

向函数传参

参数将会传递到函数名的括号中，比如 print('Hello World！')，其中 Hello World！就是 print() 的参数

def hello(name):
    print('Hello,' + name.title())

hello('feiyi')
---
# 运行结果
Hello,Feiyi

def hello(name): name 看作一个变量名，但还没有值，需要调用函数时传递值给变量 name

print('Hello,' + name.title()) 函数体内的代码，将会调用 name 参数的值

hello('feiyi') 将 'feiyi' 传递给函数 hello(name) 中的 name ，并执行函数

实参和形参

调用函数时要传递的值叫实参，如：hello('feiyi') 中的 'feiyi' 就是实参。

定义函数时，定义的变量叫形参，如：def hello(name): 中的 name 就是形参。

其实函数中的变量和值就是实参和形参，也有很多人将这两个概念搞混，无所谓，认识就行了。

传递实参

在复杂的函数中可能包含多个形参，在函数调用中也包含多个实参。

传递参数的方式有很多种，可使用位置实参/关键字实参/列表和字典。

位置实参：实参顺序和形参顺序相同

关键字实参：每个实参都由变量名和值组成

位置实参

很好理解，在定义函数时，按照形参的顺序传递实参

def like_city(name, city):
    print(city + ' 是 ' + name.title() + ' 最喜欢的地方')

like_city('feiyi' ,'四川达州')
---
# 运行结果
四川达州 是 Feiyi 最喜欢的地方

如上所示，调用函数传实参时，必须对应定义函数的形参的顺序，函数体内使用参数的顺序无所谓。

关键字实参

关键字实参其实就是对形参进行直接赋值。

还是位置实参的例子，先看一下将位置实参调换位置的效果

def like_city(name, city):
    print(city + ' 是 ' + name.title() + ' 最喜欢的地方')

like_city('四川达州', 'feiyi')
---
# 运行结果
feiyi 是 四川达州 最喜欢的地方

关键字实参就可以完全的避免这种搞笑的操作，如下

def like_city(name, city):
    print(city + ' 是 ' + name.title() + ' 最喜欢的地方')

# 调用函数时，直接对形参赋值
like_city(city='四川达州', name='feiyi')
---
# 运行结果
四川达州 是 Feiyi 最喜欢的地方

实参默认值

在定义函数时，直接给形参一个默认值，意思是在没有给该形参传实参时，默认的值

def like_city(name, city='四川达州'):
    print(city + ' 是 ' + name.title() + ' 最喜欢的地方')

# 调用两次函数，使用位置实参和关键字实参的方法
like_city('feiyi', '北京')
like_city(name='feiyi')
---
# 运行结果
北京 是 Feiyi 最喜欢的地方
四川达州 是 Feiyi 最喜欢的地方

如上所示的两次调用函数中，给默认值的形参重新赋值，是可以覆盖默认值的。

返回值

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。在函数中，可使用 return 语句将值返回到调用函数的代码行。返回值能够将程序的大部分繁重的工作已到函数中去完成，从而简化主程序。

首先说明， retrun 和 print 是不一样的，print 可以直接将内容打印，return 必须借助 print 才会看到返回值

def get_name(name):
    return name.title()
a = get_name('feiyi')
print(a)
---
# 运行结果
Feiyi

可选形参

在获取名字这中需求中，如果是外国人的名字中，会分为姓、中间名、名，怎么才能让函数即支持姓、名，又支持姓、中间名、名呢，前面提到形参可以设置一开始的默认值，同样也可以给形参的默认值为空。这样可以让调用函数时，某一个形参为

def get_name(first_name, last_name, middle_name=""):
    if middle_name:
        full_name = first_name + ' ' + middle_name + ' ' + last_name
    else:
        full_name = first_name + ' ' + last_name
    return full_name.title()

Get_name = get_name('chai', 'feiyi')
print(Get_name)

Get_name = get_name('chai', 'yi', 'fei')
print(Get_name)
---
# 运行结果
Chai Feiyi
Chai Fei Yi

python 将非空字符串解读为 True，所以在 if middle_name: 判断时，默认是 False，赋予实参时，则为 True。

返回字典

函数可以返回任何类型的值，包括列表和字典等

def get_name(first_name, last_name, age=''):
    message = {'first': first_name, 'last': last_name}
    if age:
        message['age'] = age
    return message

Get_name = get_name('chai', 'feiyi', age=15)
print(Get_name)
---
# 运行结果
{'first': 'chai', 'last': 'feiyi', 'age': 15}

函数结合 while 循环

自定义函数加 input 函数和 while循环，可以做到交互

def get_name(name):
    return name.title()

while True:
    my_name = input('请输入你的名字(输入q退出)：')
    if my_name == 'q':
        break
    else:
        full_name = get_name(my_name)
        print('Hello, ' + full_name)
---
# 运行结果
请输入你的名字(输入q退出)：feiyi
Hello, Feiyi
请输入你的名字(输入q退出)：mupei
Hello, Mupei
请输入你的名字(输入q退出)：q

返回值的练习

编写一个名为 city_country() 的函数，返回值为城市和国家

def city_country(city, country):
    fromcity = city.title() + ', ' + country.title()
    return fromcity

result = city_country('北京', 'china')
print(result)
result = city_country('达州', 'china')
print(result)
result = city_country('西安', 'china')
print(result)

编写一个名为 make_album() 的函数，返回值为字典类型，返回值为歌手、专辑名、专辑歌曲数量，专辑歌曲数量为可选参数

def make_album(sing_name, album_name, album_num=''):
    album_info = {'singer': sing_name, 'album': album_name}
    if album_num:
        album_info['al_num'] = album_num
    return album_info

while True:
    print('输入q退出')

    singer = input('请输入歌手名：')
    if singer == 'q':
        break

    album = input('请输入 ' + singer + ' 的专辑名：')
    if album == 'q':
        break

    num = input('请输入 《' + album + '》 的歌曲数量(不知道回车跳过)：')
    if num == 'q':
        break
    elif num:
        result = make_album(singer, album, num)
    else:
        result = make_album(singer, album)
    print('\n-----------------------------------------------------')
    print(result)
    print('-----------------------------------------------------\n')

传递列表

使用函数提高处理列表的效率。将列表传递给函数后，函数就能直接访问列表内容

# 一个用户列表，通过函数向列表中每位用户打招呼
def greet_user(names):
    for name in names:
        msg = "Hello, " + name.title() + "!"
        print(msg)

usernames = ["feiyi", "chai", "pei"]
greet_user(usernames)
---
# 运行结果
Hello, Feiyi!
Hello, Chai!
Hello, Pei!

函数修改列表

函数中对列表的修改是永久性的，可以高效地处理大量数据。

准备一个列表用于存储想要去的城市，另一个列表用于存储已经去过的城市，不使用函数如下：

want_cities = ['达州', '西安', '北京', '太原']
cities_visited = []

while want_cities:
    current_city = want_cities.pop()
    print("我已经去过 " + current_city + " 了")
    cities_visited.append(current_city)

print("\n以下是我去过的城市：")
for city in cities_visited:
    print("\t" + city)
---
# 运行结果
我已经去过 太原 了
我已经去过 北京 了
我已经去过 西安 了
我已经去过 达州 了

以下是我去过的城市：
    太原
    北京
    西安
    达州

不使用函数的情况用了2种循环，while 和 for，所以就使用2个函数来做到以上效果

def a_cities(want_cities, cities_visited):
    while want_cities:
        current_city = want_cities.pop()
        print("我已经去过 " + current_city + " 了")
        cities_visited.append(current_city)

def b_cities(cities_visited):
    print("\n以下是我去过的城市：")
    for city in cities_visited:
        print("\t" + city)

want_cities = ['达州', '西安', '北京', '太原']
cities_visited = []

a_cities(want_cities, cities_visited)
b_cities(cities_visited)
---
# 运行结果
我已经去过 太原 了
我已经去过 北京 了
我已经去过 西安 了
我已经去过 达州 了

以下是我去过的城市：
    太原
    北京
    西安
    达州

其实大部分代码是相同的，有点在于效率更高，程序容易理解，后期扩展维护方便快捷。

该程序也遵循了函数的理念，每个函数只负责一项具体的工作。方便重复使用某一项工作。

禁止修改列表

以上面的例子为前提，将城市输出之后，保留原有变量中的内容，以供备份。

这个问题可以向函数传递列表的副本而不是原件；这样函数做的修改只会影响到副本。只需要在使用函数传参时使用切片的表示符号创建列表的副本

a_cities(want_cities[:], cities_visited)

任意数量的列表实参

在前面函数的使用中，函数的形参和实参的数量在没有默认形参的情况下是相等数量的，有时候，你预先不知道函数需要接受多少个实参，Python 允许函数从调用语句中收集任意数量的实参。

例如：统计每个人去过的城市，但每个人去过的城市数量又都不一样，下面的函数只有一个形参 *cities ，不管有多少实参（一个或者多个），该形参都将保存，也就是会形成一个列表。

def goed_city(*cities):
    print('我去过的城市有以下几个：')
    for city in cities:
        print('- ' + city)

goed_city('达州', '西安', '北京')
---
# 运行结果
我去过的城市有以下几个：
- 达州
- 西安
- 北京

这样其实只是省去了上面示例中的定义列表的步骤，*cities 的星号让 Python 创建一个名为 cities 的空列表，将函数接受的所有实参都加入进去

结合多种形式实参

结合这两种形式的实参，任意数量实参的形参必须放在函数定义形参的最后一个。Python 先匹配位置实参和关键字实参，再将剩余所有的任意数量实参收集到最后一个形参中。

def goed_city(num, *cities):
    print('我去过的城市有以下 ' + num + ' 个：')
    for city in cities:
        print('- ' + city)

goed_city('3', '达州', '西安', '北京')
---
# 运行结果
我去过的城市有以下 3 个：
- 达州
- 西安
- 北京

任意数量的字典实参

除了上面提到的将任意数量的实参会传递给列表之外，也可以通过 **cities 中两个星号让 Python 创建一个名为 cities 的空字典

例如：收集个人信息，字典中存储所在地以及年龄

def build_profile(first, last, **user_info):
    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('柴', '艳江', Location='北京', age=25)
print(user_profile)
---
# 运行结果
{'first_name': '柴', 'last_name': '艳江', 'Location': '北京', 'age': 25}

将函数存储在模块中

函数也可以和主程序分离，通过 imiport 将函数所在的文件导入到主程序中运行，这样也可以隐藏主程序的细节，这样的文件以 .py 为后缀，就被叫做模块

导入整个模块

以上面去过的城市为例，创建一个 goed_cities.py 的文件并将函数放进去

goed_cities.py
--------------
def goed_city(num, *cities):
    print('我去过的城市有以下 ' + num + ' 个：')
    for city in cities:
        print('- ' + city)

在该文件同级目录创建主程序文件 main.py ，然后导入刚创建的模块，使用函数时，需要加模块名

main.py
-------
import goed_cities

goed_cities.goed_city('3', '达州', '西安', '北京')
goed_cities.goed_city('4', '达州', '西安', '北京', '太原')
---
# 运行结果
我去过的城市有以下 3 个：
- 达州
- 西安
- 北京
我去过的城市有以下 4 个：
- 达州
- 西安
- 北京
- 太原

import goed_cities 让 Python 打开 goed_cities.py 文件，并将该文件所有函数都复制到程序中，该复制是不可见的，只需要知道可以使用 goed_cities.py 中的所有函数即可

导入模块中特定函数

如果一个模块中函数数量较大，但用到的函数很少，可以只导入模块中的特定函数

格式

from 模块名 import 函数名, 函数名1, 函数名2

示例

from goed_cities import goed_city

goed_city('3', '达州', '西安', '北京')
goed_city('4', '达州', '西安', '北京', '太原')

多个特定模块，只需要用逗号分隔即可

from goed_cities import goed_city, goed_city1, goed_city2

as 给函数指定别名

如果导入的函数名称可能与程序中其他名称有冲突的情况下，可以指定别名来使用

格式

from 模块名 import 函数名 as 别名

示例

from goed_cities import goed_city as a

a('3', '达州', '西安', '北京')
a('4', '达州', '西安', '北京', '太原')

as 给模块指定别名

格式

import 模块名 as 别名

示例

import goed_cities as c

c.goed_city('3', '达州', '西安', '北京')
c.goed_city('4', '达州', '西安', '北京', '太原')

导入模块所有函数

使用星号（*）可以 Python 导入模块中的所有函数

格式

from 模块名 import *

示例

from goed_cities import *

goed_city('3', '达州', '西安', '北京')
goed_city('4', '达州', '西安', '北京', '太原')

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更新于：2022年3月14日

Python

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