Python 有很多有用的內(nèi)置函數(shù), 但還是不能滿足程序員的需求, 所以需要 自定義函數(shù) 。
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如何編寫 自定義函數(shù) , 需要用到 def語句, 函數(shù)名, 括號及參數(shù), 冒號, 函數(shù)說明,內(nèi)置縮進(jìn)編碼模塊,return 語句 , 其中有一些也可省略不寫,后面會慢慢介紹。
編寫函數(shù)不可或缺的元素, 一定都要寫。函數(shù)名盡量寫得簡單易懂。
一般是對函數(shù)的描述說明。
這是編寫具體的 操作命令 的地方, 如果還未想好如何編寫, 可以使用 pass 來占位,讓程序可以運(yùn)行起來,防止調(diào)試出錯。
參數(shù)放在最后講, 是因?yàn)檫@里面的東西還是很多的。首先看個(gè)例子。
如上的案例都是限制了參數(shù)個(gè)數(shù)的, 最多傳三個(gè)參數(shù) name/age/city , 但是如果有一些特例,需要傳多個(gè)參數(shù)怎么辦呢。 參數(shù)前面加個(gè) * , 變成 可變參數(shù) 。
那如果想要傳多個(gè)包含名稱的參數(shù),例如a=1,b=2,c=3......,那該怎么寫呢。參數(shù)前面加個(gè) ** , 變成 關(guān)鍵字參數(shù) 。
Python 函數(shù)
函數(shù)是組織好的,可重復(fù)使用的,用來實(shí)現(xiàn)單一,或相關(guān)聯(lián)功能的代碼段。
函數(shù)能提高應(yīng)用的模塊性,和代碼的重復(fù)利用率。你已經(jīng)知道Python提供了許多內(nèi)建函數(shù),比如print()。但你也可以自己創(chuàng)建函數(shù),這被叫做用戶自定義函數(shù)。
定義一個(gè)函數(shù)
你可以定義一個(gè)由自己想要功能的函數(shù),以下是簡單的規(guī)則:
函數(shù)代碼塊以?def?關(guān)鍵詞開頭,后接函數(shù)標(biāo)識符名稱和圓括號()。
任何傳入?yún)?shù)和自變量必須放在圓括號中間。圓括號之間可以用于定義參數(shù)。
函數(shù)的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數(shù)說明。
函數(shù)內(nèi)容以冒號起始,并且縮進(jìn)。
return [表達(dá)式]?結(jié)束函數(shù),選擇性地返回一個(gè)值給調(diào)用方。不帶表達(dá)式的return相當(dāng)于返回 None。
語法
def functionname( parameters ): ? "函數(shù)_文檔字符串"
function_suite
return [expression]
默認(rèn)情況下,參數(shù)值和參數(shù)名稱是按函數(shù)聲明中定義的順序匹配起來的。
實(shí)例
以下為一個(gè)簡單的Python函數(shù),它將一個(gè)字符串作為傳入?yún)?shù),再打印到標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備上。
實(shí)例(Python 2.0+)
def printme( str ): ? "打印傳入的字符串到標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備上"
print str
return
函數(shù)調(diào)用
定義一個(gè)函數(shù)只給了函數(shù)一個(gè)名稱,指定了函數(shù)里包含的參數(shù),和代碼塊結(jié)構(gòu)。
這個(gè)函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)完成以后,你可以通過另一個(gè)函數(shù)調(diào)用執(zhí)行,也可以直接從Python提示符執(zhí)行。
如下實(shí)例調(diào)用了printme()函數(shù):
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 定義函數(shù)def printme( str ): ? "打印任何傳入的字符串"
print str
return
# 調(diào)用函數(shù)printme("我要調(diào)用用戶自定義函數(shù)!")printme("再次調(diào)用同一函數(shù)")
以上實(shí)例輸出結(jié)果:
我要調(diào)用用戶自定義函數(shù)!再次調(diào)用同一函數(shù)
參數(shù)傳遞
在 python 中,類型屬于對象,變量是沒有類型的:
a=[1,2,3]
a="Runoob"
以上代碼中,[1,2,3]?是 List 類型,"Runoob"?是 String 類型,而變量 a 是沒有類型,她僅僅是一個(gè)對象的引用(一個(gè)指針),可以是 List 類型對象,也可以指向 String 類型對象。
可更改(mutable)與不可更改(immutable)對象
在 python 中,strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的對象,而 list,dict 等則是可以修改的對象。
不可變類型:變量賦值?a=5?后再賦值?a=10,這里實(shí)際是新生成一個(gè) int 值對象 10,再讓 a 指向它,而 5 被丟棄,不是改變a的值,相當(dāng)于新生成了a。
可變類型:變量賦值?la=[1,2,3,4]?后再賦值?la[2]=5?則是將 list la 的第三個(gè)元素值更改,本身la沒有動,只是其內(nèi)部的一部分值被修改了。
python 函數(shù)的參數(shù)傳遞:
不可變類型:類似 c++ 的值傳遞,如 整數(shù)、字符串、元組。如fun(a),傳遞的只是a的值,沒有影響a對象本身。比如在 fun(a)內(nèi)部修改 a 的值,只是修改另一個(gè)復(fù)制的對象,不會影響 a 本身。
可變類型:類似 c++ 的引用傳遞,如 列表,字典。如 fun(la),則是將 la 真正的傳過去,修改后fun外部的la也會受影響
python 中一切都是對象,嚴(yán)格意義我們不能說值傳遞還是引用傳遞,我們應(yīng)該說傳不可變對象和傳可變對象。
python 傳不可變對象實(shí)例
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
def ChangeInt( a ): ? ?a = 10
b = 2ChangeInt(b)print b # 結(jié)果是 2
實(shí)例中有 int 對象 2,指向它的變量是 b,在傳遞給 ChangeInt 函數(shù)時(shí),按傳值的方式復(fù)制了變量 b,a 和 b 都指向了同一個(gè) Int 對象,在 a=10 時(shí),則新生成一個(gè) int 值對象 10,并讓 a 指向它。
傳可變對象實(shí)例
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 可寫函數(shù)說明def changeme( mylist ): ? "修改傳入的列表"
mylist.append([1,2,3,4])
print "函數(shù)內(nèi)取值: ", mylist
return
# 調(diào)用changeme函數(shù)mylist = [10,20,30]changeme( mylist )print "函數(shù)外取值: ", mylist
實(shí)例中傳入函數(shù)的和在末尾添加新內(nèi)容的對象用的是同一個(gè)引用,故輸出結(jié)果如下:
函數(shù)內(nèi)取值: ?[10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]函數(shù)外取值: ?[10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
參數(shù)
以下是調(diào)用函數(shù)時(shí)可使用的正式參數(shù)類型:
必備參數(shù)
關(guān)鍵字參數(shù)
默認(rèn)參數(shù)
不定長參數(shù)
必備參數(shù)
必備參數(shù)須以正確的順序傳入函數(shù)。調(diào)用時(shí)的數(shù)量必須和聲明時(shí)的一樣。
調(diào)用printme()函數(shù),你必須傳入一個(gè)參數(shù),不然會出現(xiàn)語法錯誤:
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
#可寫函數(shù)說明def printme( str ): ? "打印任何傳入的字符串"
print str
return
#調(diào)用printme函數(shù)printme()
以上實(shí)例輸出結(jié)果:
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 11, in module
printme()TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)
關(guān)鍵字參數(shù)
關(guān)鍵字參數(shù)和函數(shù)調(diào)用關(guān)系緊密,函數(shù)調(diào)用使用關(guān)鍵字參數(shù)來確定傳入的參數(shù)值。
使用關(guān)鍵字參數(shù)允許函數(shù)調(diào)用時(shí)參數(shù)的順序與聲明時(shí)不一致,因?yàn)?Python 解釋器能夠用參數(shù)名匹配參數(shù)值。
以下實(shí)例在函數(shù) printme() 調(diào)用時(shí)使用參數(shù)名:
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
#可寫函數(shù)說明def printme( str ): ? "打印任何傳入的字符串"
print str
return
#調(diào)用printme函數(shù)printme( str = "My string")
以上實(shí)例輸出結(jié)果:
My string
下例能將關(guān)鍵字參數(shù)順序不重要展示得更清楚:
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
#可寫函數(shù)說明def printinfo( name, age ): ? "打印任何傳入的字符串"
print "Name: ", name
print "Age ", age
return
#調(diào)用printinfo函數(shù)printinfo( age=50, name="miki" )
以上實(shí)例輸出結(jié)果:
Name: ?mikiAge ?50
默認(rèn)參數(shù)
調(diào)用函數(shù)時(shí),默認(rèn)參數(shù)的值如果沒有傳入,則被認(rèn)為是默認(rèn)值。下例會打印默認(rèn)的age,如果age沒有被傳入:
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
#可寫函數(shù)說明def printinfo( name, age = 35 ): ? "打印任何傳入的字符串"
print "Name: ", name
print "Age ", age
return
#調(diào)用printinfo函數(shù)printinfo( age=50, name="miki" )printinfo( name="miki" )
以上實(shí)例輸出結(jié)果:
Name: ?mikiAge ?50Name: ?mikiAge ?35
不定長參數(shù)
你可能需要一個(gè)函數(shù)能處理比當(dāng)初聲明時(shí)更多的參數(shù)。這些參數(shù)叫做不定長參數(shù),和上述2種參數(shù)不同,聲明時(shí)不會命名。基本語法如下:
def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ): ? "函數(shù)_文檔字符串"
function_suite
return [expression]
加了星號(*)的變量名會存放所有未命名的變量參數(shù)。不定長參數(shù)實(shí)例如下:
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 可寫函數(shù)說明def printinfo( arg1, *vartuple ): ? "打印任何傳入的參數(shù)"
print "輸出: "
print arg1
for var in vartuple: ? ? ?print var
return
# 調(diào)用printinfo 函數(shù)printinfo( 10 )printinfo( 70, 60, 50 )
以上實(shí)例輸出結(jié)果:
輸出:10輸出:706050
匿名函數(shù)
python 使用 lambda 來創(chuàng)建匿名函數(shù)。
lambda只是一個(gè)表達(dá)式,函數(shù)體比def簡單很多。
lambda的主體是一個(gè)表達(dá)式,而不是一個(gè)代碼塊。僅僅能在lambda表達(dá)式中封裝有限的邏輯進(jìn)去。
lambda函數(shù)擁有自己的命名空間,且不能訪問自有參數(shù)列表之外或全局命名空間里的參數(shù)。
雖然lambda函數(shù)看起來只能寫一行,卻不等同于C或C++的內(nèi)聯(lián)函數(shù),后者的目的是調(diào)用小函數(shù)時(shí)不占用棧內(nèi)存從而增加運(yùn)行效率。
語法
lambda函數(shù)的語法只包含一個(gè)語句,如下:
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
如下實(shí)例:
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 可寫函數(shù)說明sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
# 調(diào)用sum函數(shù)print "相加后的值為 : ", sum( 10, 20 )print "相加后的值為 : ", sum( 20, 20 )
以上實(shí)例輸出結(jié)果:
相加后的值為 : ?30相加后的值為 : ?40
return 語句
return語句[表達(dá)式]退出函數(shù),選擇性地向調(diào)用方返回一個(gè)表達(dá)式。不帶參數(shù)值的return語句返回None。之前的例子都沒有示范如何返回?cái)?shù)值,下例便告訴你怎么做:
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 可寫函數(shù)說明def sum( arg1, arg2 ): ? # 返回2個(gè)參數(shù)的和."
total = arg1 + arg2
print "函數(shù)內(nèi) : ", total
return total
# 調(diào)用sum函數(shù)total = sum( 10, 20 )
以上實(shí)例輸出結(jié)果:
函數(shù)內(nèi) : ?30
變量作用域
一個(gè)程序的所有的變量并不是在哪個(gè)位置都可以訪問的。訪問權(quán)限決定于這個(gè)變量是在哪里賦值的。
變量的作用域決定了在哪一部分程序你可以訪問哪個(gè)特定的變量名稱。兩種最基本的變量作用域如下:
全局變量
局部變量
全局變量和局部變量
定義在函數(shù)內(nèi)部的變量擁有一個(gè)局部作用域,定義在函數(shù)外的擁有全局作用域。
局部變量只能在其被聲明的函數(shù)內(nèi)部訪問,而全局變量可以在整個(gè)程序范圍內(nèi)訪問。調(diào)用函數(shù)時(shí),所有在函數(shù)內(nèi)聲明的變量名稱都將被加入到作用域中。如下實(shí)例:
實(shí)例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
total = 0 # 這是一個(gè)全局變量# 可寫函數(shù)說明def sum( arg1, arg2 ): ? #返回2個(gè)參數(shù)的和."
total = arg1 + arg2 # total在這里是局部變量.
print "函數(shù)內(nèi)是局部變量 : ", total
return total
#調(diào)用sum函數(shù)sum( 10, 20 )print "函數(shù)外是全局變量 : ", total
以上實(shí)例輸出結(jié)果:
函數(shù)內(nèi)是局部變量 : ?30函數(shù)外是全局變量 : ?0
一般來說,Python程序員可能是這樣寫main()函數(shù)的:
"""Module docstring.
This serves as a long usage message.
"""import sysimport getoptdef main():
# parse command line options
try:
opts, args = getopt.getopt(sys.argv[1:], "h", ["help"]) except getopt.error, msg: print msg print "for help use --help"
sys.exit(2) # process options
for o, a in opts: if o in ("-h", "--help"): print __doc__
sys.exit(0) # process arguments
for arg in args:
process(arg) # process() is defined elsewhereif __name__ == "__main__":
main()1234567891011121314151617181920212223242526
Guido也承認(rèn)之前自己寫的main()函數(shù)也是類似的結(jié)構(gòu),但是這樣寫的靈活性還不夠高,尤其是需要解析復(fù)雜的命令行選項(xiàng)時(shí)。為此,他向大家提出了幾點(diǎn)建議。
添加可選的 argv 參數(shù)
首先,修改main()函數(shù),使其接受一個(gè)可選參數(shù) argv,支持在交互式shell中調(diào)用該函數(shù):
def main(argv=None):
if argv is None:
argv = sys.argv # etc., replacing sys.argv with argv in the getopt() call.1234
這樣做,我們就可以動態(tài)地提供 argv 的值,這比下面這樣寫更加的靈活:
def main(argv=sys.argv):
# etc.12
這是因?yàn)樵谡{(diào)用函數(shù)時(shí),sys.argv 的值可能會發(fā)生變化;可選參數(shù)的默認(rèn)值都是在定義main()函數(shù)時(shí),就已經(jīng)計(jì)算好的。
但是現(xiàn)在sys.exit()函數(shù)調(diào)用會產(chǎn)生問題:當(dāng)main()函數(shù)調(diào)用sys.exit()時(shí),交互式解釋器就會推出!解決辦法是讓main()函數(shù)的返回值指示退出狀態(tài)(exit status)。因此,最后面的那行代碼就變成了這樣:
if __name__ == "__main__":
sys.exit(main())12
并且,main()函數(shù)中的sys.exit(n)調(diào)用全部變成return n。
定義一個(gè)Usage()異常
另一個(gè)改進(jìn)之處,就是定義一個(gè)Usage()異常,可以在main()函數(shù)最后的except子句捕捉該異常:
import sysimport getoptclass Usage(Exception):
def __init__(self, msg):
self.msg = msgdef main(argv=None):
if argv is None:
argv = sys.argv try: try:
opts, args = getopt.getopt(argv[1:], "h", ["help"]) except getopt.error, msg: raise Usage(msg) # more code, unchanged
except Usage, err: print sys.stderr, err.msg print sys.stderr, "for help use --help"
return 2if __name__ == "__main__":
sys.exit(main())123456789101112131415161718192021222324
這樣main()函數(shù)就只有一個(gè)退出點(diǎn)(exit)了,這比之前兩個(gè)退出點(diǎn)的做法要好。而且,參數(shù)解析重構(gòu)起來也更容易:在輔助函數(shù)中引發(fā)Usage的問題不大,但是使用return 2卻要求仔細(xì)處理返回值傳遞的問題。