【人生苦短，我学 Python】进阶篇——函数与模块（Day13）

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一、函数

(1) 什么是函数

函数是可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。函数能够很好地划分和组织程序的执行逻辑。通过使用函数，可以将原本复杂冗长的程序划分为依次调用的程序块。

函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。通过前面的学习，你已经知道Python提供了许多内置函数，比如print()、input()、len()、max()等。但你也可以自己创建函数，这些被叫做用户自定义函数。

(2) 定义函数

在定义一个函数的过程中，我们需要遵循以下的规则：

• 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号 ()
• 任何传入参数必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数
• 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串，用于对函数解释说明
• 函数内容以冒号 : 起始，以缩进确定程序结构
• return [表达式] 结束函数，返回一个值给调用处，不带表达式的 return 相当于返回 None。

下面，举例定义一个简单的函数，来输出两数中的较大的数：

def max(a, b):
    """输出a,b中较大的那个数"""
    if a > b:
        return a
    else:
        return b

(3) 调用函数

定义一个函数只是指定这个函数能做什么，但是并没有真正地去执行它。只有在调用函数，才能发挥函数的真正作用。下面，我们就简单的调用一下上面的函数：

# 定义函数
def max(a, b):
    """输出a,b中较大的那个数"""
    if a > b:
        return a
    else:
        return b
# 调用函数
print("a,b中较大的那个数是：", max(6, 8))

实质上，整个程序是从最后一行开始执行的。在编写工程的时候，我们更习惯这种写法：

def max(a, b):
    """输出a,b中较大的那个数"""
    if a > b:
        return a
    else:
        return b

if __name__ == '__main__':
    print("a,b中较大的那个数是：", max(6, 8))

二、模块

(1) 什么是模块

模块是一个包含所有你定义的函数和变量的文件，其后缀名是.py。模块可以被别的程序导入，以使用该模块中的函数等功能。

Python之所以好用，原因之一就是其有着丰富的标准模块，这些标准模块功能强大，且易于使用。比如常用的有os模块、sys模块、datetime模块等。

而本文主要带大家了解，如何建立自己的模块，并且导入模块，或者导入模块中的某个函数。

(2) 导入整个模块

在导入一个自定义模块之前，我们需要自建一个模块，命名为mymath.py。用来存放我们定义的一些函数。比如下面这样：

def max(a, b):
    """输出a,b中较大的那个数"""
    if a > b:
        return a
    else:
        return b

def min(a, b):
    """输出a,b中较小的那个数"""
    if a < b:
        return a
    else:
        return b

def add(a, b):
    """输出a,b之和"""
    return a + b

接下来，我们需要在主文件main.py中去导入这个模块，再调用其中的函数：

# 导入模块
import mymath
a = 6
b = 8
# 调用函数
print("输出a,b中较大的那个数:", mymath.max(a, b))
print("输出a,b中较小的那个数:", mymath.min(a, b))

Python 在读取main.py时，代码行 import mymath 让 Python 打开文件 mymath.py ，并将其中的所有函数都复制到这个程序中。你看不到复制的代码，因为这个程序运行时，Python 在幕后复制这些代码。你只需知道，在 main.py 中，可以使用 mymath.py中定义的所有函数。

(3) 从模块中导入函数

有的时候，在主程序中，不需要用到mymath.py中所有的函数，这个时候就可以只导入需要用的那个函数，比如值导入mymath.py中的add()函数：

# 导入模块
from mymath import add
a = 6
b = 8
# 调用函数
print("输出a,b之和:", add(a, b))

当然，也可以通过以下方式，同时导入mymath.py模块中的多个函数：

from mymath import add, max, min

如果是导入模块中的所有函数，可以直接用 * 号代替，如下所示：

from mymath import *

(4) 指定别名

有的时候，导入的模块名太长，在编写主程序时，又需要经常用到。为了方便，在导入时往往将模块指定一个更为简短的名字，比如：

import tensorflow as tf

通过这样，在主程序中不仅导入了tensorflow，而且还命名了一个别名tf，那么在主程序中，tf就指代tensorflow。

同样，也可以使用 as 给函数指定别名。比如下面这样：

from mymath import add as d 

于是，我们的主程序，就可以直接这样简写：

from mymath import add as d
a = 6
b = 8
# 调用函数
print("输出a,b之和:", d(a, b))

当我们需要进行多次add()操作时，这种简写的方式优势就很明显了！

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