python 之 函数

什么是函数引言现在有这么个情况:假设我们python中的len方法不可以使用了,而恰好你又要计算一个字符串的长度你该怎么办呢?有人说:‘简单,可以使用for循环嘛s1="hello

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

什么是函数

引言

现在有这么个情况:假设我们python中的len方法不可以使用了,而恰好你又要计算一个字符串的长度你该怎么办呢?有人说:‘简单,可以使用for循环嘛

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s1 = "hello world"
length = 0
for i in s1:
    length = length+1

print(length)

使用for循环计算

OK,完事儿了,非常完美。但是如果又要计算另外一个字符串的长度:‘welcome to python’,

于是你再次使用循环,代码就变成了这样:

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s1 = "hello world"
length = 0
for i in s1:
    length = length+1

print(length)

s2 = "welcome to python"
length = 0
for i in s2:
    length = length+1

print(length)

使用for循环实现

这样确实可以实现len方法的效果,但是总感觉不是那么完美?为什么呢?

首先,之前只要我们执行len方法就可以直接拿到一个字符串的长度了,现在为了实现相同的功能我们把相同的代码写了好多遍 —— 代码冗余

其次,之前我们只写两句话读起来也很简单,一看就知道这两句代码是在计算长度,但是刚刚的代码却不那么容易读懂 —— 可读性差

所以,我们就想能不能用一段代码,来实现相同的功能,比如,咱们也写一个len()叫做my_len()可以代替len()的方法,既解决了代码冗余,有让其可读性好,用什么方法呢? 这就引出了咱们今天讲的—-函数;那么函数究竟是什么呢?

函数是组织好的,可重复使用的,用来实现单一,或相关联功能的代码段。

函数是具有某一特定功能的代码集合体,当需要实现这一特定功能的时候直接拿来用即可

函数能提高应用的模块性,和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数,比如print(),len()等。但你也可以自己创建函数,这被叫做用户自定义函数。

为什么会有函数的出现 (函数的出现解决了以下的几个问题)

1 代码可读性差(保持一致性)

2 遇到重复的功能只能重复编写实现代码(代码冗余)
3 功能需要扩展时,需要找出所有实现该功能的地方修改之,无法统一管理且维护难度极大(容易维护)

函数的种类

内置函数

#1、内置函数
为了方便我们的开发,针对一些简单的功能,python解释器已经为我们定义好了的函数即内置函数。对于内置函数,我们可以拿来就用而无需事先定义,如len(),sum(),max()
ps:我们将会在最后详细介绍常用的内置函数。

自定义函数

#2、自定义函数
很明显内置函数所能提供的功能是有限的,这就需要我们自己根据需求,事先定制好我们自己的函数来实现某种功能,以后,在遇到应用场景时,调用自定义的函数即可。

函数的定义与调用

#函数定义
def mylen():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    print(length)

#函数调用  
mylen()

上面就是咱们写了一个函数,并且成功的调用了它。

定义:def 关键词开头,空格之后接函数名称和圆括号(),最后还有一个":"。

   def 是固定的,不能变,他就是定义函数的关键字。

   空格 为了将def关键字和函数名分开,必须空(四声),当然你可以空2格、3格或者你想空多少都行,但正常人还是空1格。

   函数名:函数名只能包含字符串、下划线和数字且不能以数字开头。虽然函数名可以随便起,但我们给函数起名字还是要尽量简短,并能表达函数功能

   括号:是必须加的,先别问为啥要有括号,总之加上括号就对了!

注释:每一个函数都应该对功能和参数进行相应的说明,应该写在函数下面第一行。以增强代码的可读性。

调用:就是 函数名() 要记得加上括号。

函数使用的原则

要想使用函数必须遵循先定义后使用的原则

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函数即“变量”,“变量”必须先定义后引用。未定义而直接引用函数,就相当于在引用一个不存在的变量名
#测试一
def foo():
    print('from foo')
    bar()
foo() #报错

#测试二
def bar():
    print('from bar')
def foo():
    print('from foo')
    bar()
foo() #正常

#测试三
def foo():
    print('from foo')
    bar()
    
def bar():
    print('from bar')
foo() #会报错吗?


#结论:函数的使用,必须遵循原则:先定义,后调用
#我们在使用函数时,一定要明确地区分定义阶段和调用阶段

#定义阶段
def foo():
    print('from foo')
    bar()
def bar():
    print('from bar')
#调用阶段
foo()

测试示例

 函数在定义阶段都干了哪些事?

#只检测语法,不执行代码也就说,语法错误在函数定义阶段就会检测出来,而代码的逻辑错误只有在执行时才会知道

定义函数的三种形式

#1、无参:应用场景仅仅只是执行一些操作,比如与用户交互,打印#2、有参:需要根据外部传进来的参数,才能执行相应的逻辑,比如统计长度,求最大值最小值#3、空函数:设计代码结构
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#定义阶段
def tell_tag(tag,n): #有参数
    print(tag*n)

def tell_msg(): #无参数
    print('hello world')

#调用阶段
tell_tag('*',12)
tell_msg()
tell_tag('*',12)

'''
************
hello world
************
'''

#结论:
#1、定义时无参,意味着调用时也无需传入参数
#2、定义时有参,意味着调用时则必须传入参数

无参 有参

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def auth(user,password):                             
    '''                                                           
    auth function                                                 
    :param user: 用户名                                              
    :param password: 密码                                           
    :return: 认证结果                                                 
    '''                                                           
    pass                                                          
                                                                  
def get(filename):                                                
    '''                                                           
    :param filename:                                              
    :return:                                                      
    '''                                                           
    pass                                                          
                                                                  
def put(filename):                                                
    '''                                                           
    :param filename:                                              
    :return:                                                      
    '''                                                           
def ls(dirname):                                                  
    '''                                                           
    :param dirname:                                               
    :return:                                                      
    '''                                                           
    pass                                                          

#程序的体系结构立见  

空函数

函数的注释 

作用:函数的功能和参数的说明
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def func(x,y):
    '''
    这是一个计算俩个数的和的函数
    :param x:参数1: 随机输入的一个数字
    :param y: 参数2:随机输入的一个数字
    :return: 返回值接收函数最终的返回结果
    '''
    return x+y  返回x和y的和

res = func(5,8)
print(res)

注释详解

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 1.定义:def 关键词开头,空格之后接函数名称和圆括号()。 
 2.参数:圆括号用来接收参数。若传入多个参数,参数之间用逗号分割。 
    参数可以定义多个,也可以不定义。
    参数有很多种,如果涉及到多种参数的定义,应始终遵循位置参数、
    *args、默认参数、**kwargs顺序定义。
    如上述定义过程中某参数类型缺省,其他参数依旧遵循上述排序
3.注释:函数的第一行语句应该添加注释。
4.函数体:函数内容以冒号起始,并且缩进。
5.返回值:return [表达式] 结束函数。不带表达式的return相当于返回 None

def 函数名(参数1,参数2,*args,默认参数,**kwargs):
        """注释:函数功能和参数说明"""
        函数体
        ……
        return 返回值

View Code详解

函数名的命名规则:

1、函数名必须由字母下划线数字组成,不能是关键字和数字开头2、函数名还是要有一定的意义能够简单说明函数的功能

函数调用及返回值:  

调用函数的规则:必须遵循先定义后调用的原则 1.函数名()     函数名后面+圆括号就是函数的调用。2.参数:    圆括号用来接收参数。    若传入多个参数:        应按先位置传值,再按关键字传值        具体的传入顺序应按照函数定义的参数情况而定3.返回值    如果函数有返回值,还应该定义“变量”接收返回值    如果返回值有多个,也可以用多个变量来接收,变量数应和返回值数目一致无返回值的情况:函数名()有返回值的情况:变量 = 函数名()多个变量接收多返回值:变量1,变量2,... = 函数名()

咱们用len()方法时,得到的结果会赋值给一个变量,然后得到结果:

str_len = len('hello,world')
print(str_len)

但是咱们写的这个函数,并不会得到这样的结果,如何让他和len函数一样,有返回值呢?

那就是在函数的最后加上一个return,return 后面写你需要的返回值就可以了。

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#函数定义
def mylen():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    return length

#函数调用
str_len = mylen()
print('str_len : %s'%str_len)

return返回值

return关键字的作用

  return 是一个关键字,这个词翻译过来就是“返回”,所以我们管写在return后面的值叫“返回值”。

要研究返回值,我们还要知道返回值有几种情况:分别是没有返回值、返回一个值、返回多个值

没有返回值

  不写return的情况下,会默认返回一个None:我们写的第一个函数,就没有写return,这就是没有返回值的一种情况。 

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#函数定义
def mylen():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    print(length)

#函数调用
str_len = mylen()
#因为没有返回值,此时的str_len为None
print('str_len : %s'%str_len)

没有return

只写return,后面不写其他内容,也会返回None,有的同学会奇怪,既然没有要返回的值,完全可以不写return,为什么还要写个return呢?这里我们要说一下return的其他用法,就是一旦遇到return,结束整个函数

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def ret_demo():
    print(111)
    return
    print(222)

ret = ret_demo()
print(ret)

有且只有return

return None:和上面情况一样,我们一般不这么写。

返回一个值

      刚刚我们已经写过一个返回一个值的情况,只需在return后面写上要返回的内容即可。

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#函数定义
def mylen():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    return length

#函数调用
str_len = mylen()
print('str_len : %s'%str_len)

返回一个值

返回的多个值会被组织成元组被返回,也可以用多个值来接收

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def ret_demo2():
    return 1,['a','b'],3,4

#返回多个值,用一个变量接收
ret2 = ret_demo2()
print(ret2)

#返回多个值,用多个变量接收
a,b,c,d = ret_demo2()
print(a,b,c,d)

#用多个值接收返回值:返回几个值,就用几个变量接收
a,b,c,d = ret_demo2()
print(a,b,c,d)

多个返回值的接收

返回多个值

return关键字的作用总结:

# 1  接收返回值# 2  一个函数执行结束的标志# 在函数中return只可以执行一次执行完毕后函数执行也随之结束#如果函数中有多个return只会执行第一个return其他都不执行

返回值情况总结: 

1.函数中没有return 或者有return 但是后面没有返回值的     返回None2.return后面直接加上要返回的变量名       返回一个值3.首先返回多个值指的是返回值的个数可以是多个,终是以元组的形式返回的        返回多个值

函数的参数:(实参与形参

现在,我们已经把函数返回值相关的事情研究清楚了,我们自己已经完成了一个可以返回字符串长度的函数。但是现在这个函数还是不完美,之前我们使用len函数的时候得是length = len(“hello world”),这样我可以想计算谁就计算谁的长度。但是现在我们写的这个函数,只能计算一个“hello world”的长度,换一个字符串好像就是不行了。这可怎么办?

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函数定义
def mylen(s1):
    """计算s1的长度"""
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    return length

#函数调用
str_len = mylen("hello world")
print('str_len : %s'%str_len)

带参数的函数

我们告诉mylen函数要计算的字符串是谁,这个过程就叫做 传递参数,简称传参,我们调用函数时传递的这个“hello world”和定义函数时的s1就是参数

形参与实参

参数还有分别:

我们调用函数时传递的这个“hello world”被称为
实际参数,因为这个是实际的要交给函数的内容,简称
实参。
定义函数时的s1,只是一个变量的名字,被称为
形式参数,因为在定义函数的时候它只是一个形式,表示这里有一个参数,简称
形参

下面咱们按照实参形参两个角度去研究函数的参数:

站在实参的角度传参

  1、按照位置传值,且有几个参数传几个值 

def mymax(x,y):
    #此时x=10,y=20
    the_max = x if x > y else y
    return the_max

ma = mymax(10,20)
print(ma)

  2、按照关键字传值 

 def mymax(x,y):
    #此时x = 20,y = 10
    print(x,y)
    the_max = x if x > y else y
    return the_max

ma = mymax(y = 10,x = 20)
print(ma)
 

  3、位置、关键字形式混着用  

 def mymax(x,y):
    #此时x = 10,y = 20
    print(x,y)
    the_max = x if x > y else y
    return the_max

ma = mymax(10,y = 20)
print(ma)

  正确用法

  问题一:位置参数必须在关键子参数的前面

  问题二:对于一个形参只能赋值一次

站在形参的角度

  1.位置参数必须传值 

 def mymax(x,y):
    #此时x = 10,y = 20
    print(x,y)
    the_max = x if x > y else y
    return the_max

#调用mymax不传递参数
ma = mymax()
print(ma)

#结果
TypeError: mymax() missing 2 required positional arguments: 'x' and 'y'

  默认参数

       1. 为什么要有默认参数:将变化较小的值设置成默认参数

  2、默认参数的定义  

  def stu_info(name,sex = “male”):
    """打印学生信息函数,由于班中大部分学生都是男生,
        所以设置默认参数sex的默认值为'male'
    """
    print(name,sex)
stu_info('alex')
stu_info('eva','female')

  3、默认参数陷阱:默认参数(在本例中即l=[])是一个可变数据类型才会存在这种陷阱  如果参数是不可变的就不会有

def defult_param(a,l = []):
    l.append(a)
    print(l)

defult_param('alex')
defult_param('egon')

 动态参数   

 按位置传值多余的参数都由args统一接受,保存成一个元祖的形式
def mysum(*args):
    the_sum = 0
    for i in args:
        the_sum+=i
    return the_sum

the_sum = mysum(1,2,3,4)
print(the_sum)
按关键字传值多余的参数都由kwargs统一接受,保存成一个字典的形式
def stu_info(**kwargs): print(kwargs) print(kwargs['name'],kwargs['sex']) stu_info(name = 'alex',sex = 'male')

 参数总结:

各种参数的位置顺序:  *args>默认参数>**kwargs

默认参数只能出现在形参当中

*args      接受多个位置参数  以元组的形式返回

**kwargs  接受多个关键字参数   以字典的形式返回

 

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