python学习教程（七）--函数

转载文章

一、调用函数

Python内置了很多有用的函数，我们可以直接调用。
要调用一个函数，需要知道函数的名称和参数，比如求绝对值的函数abs，只有一个参数。
也可以在交互式命令行通过help(abs)查看abs函数的帮助信息。

help(abs)
Help on built-in function abs in module builtins:abs(x, /) 
Return the absolute value of the argument.
abs(-10)
10

二、定义函数

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。
下面我们定义一个求两数之和的函数：

def add_two(a, b): 
      return a + b
add_two(10, 22)
32

空函数：

def non():
    pass

不执行任何内容，保证程序的正常运行。实际上pass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。

请注意，函数体内部的语句在执行时，一旦执行到return时，函数就执行完毕，并将结果返回。因此，函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。
如果没有return语句，函数执行完毕后也会返回结果，只是结果为None。
return None可以简写为return。

三、函数的参数

定义函数的时候，我们把参数的名字和位置确定下来，函数的接口定义就完成了。对于函数的调用者来说，只需要知道如何传递正确的参数，以及函数将返回什么样的值就够了，函数内部的复杂逻辑被封装起来，调用者无需了解。
Python的函数定义非常简单，但灵活度却非常大。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。

3.1 默认参数

# 求x的平方
def power(x): 
     return x * x
power(5)
25

# 求x的n次幂,设置n的默认值为2。
def power(x, n=2): 
     return x ** n
power(5, 3)
125

设置默认参数时，有几点要注意：
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）；
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。

3.2 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a+b+c....

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): 
      amount = 0 
      for num in numbers:  
              amount += num 
       return amount
numbers = [100, 200, 3, 4]
calc(numbers)
307

但是调用的时候，需要先组装出一个list或tuple：calc([1, 2, 3])或者calc(numbers)
如果利用可变参数，我们把函数的参数改为可变参数:简化

def calc(*numbers): 
       amount = 0 
       for num in numbers:  
             amount += num 
       return amount
calc(1,2,3,4,5,7)
22

已经有一个list或者tuple，要调用一个可变参数怎么办？可以这样做：

>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(nums[0], nums[1], nums[2])
14

这种写法当然是可行的，问题是太繁琐，所以Python允许你在list或tuple前面加一个*号，把list或tuple的元素变成可变参数传进去：

>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(*nums)
14

*nums表示把nums这个list的所有元素作为可变参数传进去。这种写法相当有用，而且很常见。

3.3 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 get_kwargs(**kwargs): 
      print(kwargs)
get_kwargs(a=10, b="hello", c=['a', 1, 'bcd'])

{'a': 10, 'b': 'hello', 'c': ['a', 1, 'bcd']}
或者

temp={'a': 10, 'b': 'hello', 'c': ['a', 1, 'bcd']}
get_kwargs(**temp)

但无法限制关键词的名字，例如只需要city和addr，
person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)
我们不希望有不受限制的关键字参数zipcode
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)

命名关键字参数必须传入参数名，这和位置参数不同。如果没有传入参数名，调用将报错：

>>> person('Jack', 24, 'Beijing', 'Engineer')
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: person() takes 2 positional arguments but 4 were given

由于调用时缺少参数名city和job，Python解释器把这4个参数均视为位置参数，但person()函数仅接受2个位置参数。
命名关键字参数可以有缺省值，从而简化调用：

def person(name, age, *, city='Beijing', job):
    print(name, age, city, job)

由于命名关键字参数city具有默认值，调用时，可不传入city参数：

>>> person('Jack', 24, job='Engineer')
Jack 24 Beijing Engineer

使用命名关键字参数时，要特别注意，如果没有可变参数，就必须加一个*作为特殊分隔符。如果缺少*，Python解释器将无法识别位置参数和命名关键字参数：

def person(name, age, city, job):
    # 缺少 *，city和job被视为位置参数
    pass

3.4 混合参数

在Python中定义函数，可以用必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数，这4种参数都可以一起使用，或者只用其中某些，但是请注意，参数定义的顺序必须是：必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数。

def func(a, b, c=0, *args, **kw): 
        print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)
func(10, 20, 30, 'd', 'e', 'f', x=99, y ='hello')

a = 10 b = 20 c = 30 args = ('d', 'e', 'f') kw = {'y': 'hello', 'x': 99}

四 、匿名函数 lambda

python 使用 lambda 来创建匿名函数。
lambda只是一个表达式，函数体比def简单很多。
lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。
lambda函数拥有自己的名字空间，且不能访问自有参数列表之外或全局名字空间里的参数。
虽然lambda函数看起来只能写一行，却不等同于C或C++的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。

# 定义lambda函数
f = lambda x: x*x
[f(i) for i in range(10)]

[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

小结

Python的函数具有非常灵活的参数形态，既可以实现简单的调用，又可以传入非常复杂的参数。
默认参数一定要用不可变对象，如果是可变对象，运行会有逻辑错误！
要注意定义可变参数和关键字参数的语法：
*args是可变参数，args接收的是一个tuple；
**kw是关键字参数，kw接收的是一个dict。
以及调用函数时如何传入可变参数和关键字参数的语法：
可变参数既可以直接传入：func(1, 2, 3)，又可以先组装list或tuple，再通过args传入：func((1, 2, 3))；
关键字参数既可以直接传入：func(a=1, b=2)，又可以先组装dict，再通过kw传入：func({'a': 1, 'b': 2})。
使用args和*kw是Python的习惯写法，当然也可以用其他参数名，但最好使用习惯用法。