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許多編程語言都有一個(gè)特殊的函數(shù)，當(dāng)操作系統(tǒng)開始運(yùn)行程序時(shí)會自動執(zhí)行該函數(shù)。這個(gè)函數(shù)通常被命名為main()，并且依據(jù)語言標(biāo)準(zhǔn)具有特定的返回類型和參數(shù)。另一方面，Python解釋器從文件頂部開始執(zhí)行腳本，并且沒有自動執(zhí)行的特殊函數(shù)。
盡管如此，為程序的執(zhí)行定義一個(gè)起始點(diǎn)有助于理解程序是如何運(yùn)行的。Python程序員提出了幾種方式對此進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
本文結(jié)束時(shí)，您將了解以下內(nèi)容：
Python中的基本main()函數(shù)
一些Python腳本中，包含一個(gè)函數(shù)定義和一個(gè)條件語句，如下所示：
此代碼中，包含一個(gè)main()函數(shù)，在程序執(zhí)行時(shí)打印Hello World!。此外，還包含一個(gè)條件（或if）語句，用于檢查__name__的值并將其與字符串"__main__"進(jìn)行比較。當(dāng)if語句為True時(shí)，Python解釋器將執(zhí)行main()函數(shù)。更多關(guān)于Python條件語句的信息可以由此獲得。
這種代碼模式在Python文件中非常常見，它將作為腳本執(zhí)行并導(dǎo)入另一個(gè)模塊。為了幫助理解這段代碼的執(zhí)行方式，首先需要了解Python解釋器如何根據(jù)代碼的執(zhí)行方式設(shè)置__name__。
Python中的執(zhí)行模式
Python解釋器執(zhí)行代碼有兩種方式：
更多內(nèi)容可參考如何運(yùn)行Python腳本。無論采用哪種方式，Python都會定義一個(gè)名為__name__的特殊變量，該變量包含一個(gè)字符串，其值取決于代碼的使用方式。
本文將如下示例文件保存為execution_methods.py，以 探索 代碼如何根據(jù)上下文改變行為：
在此文件中，定義了三個(gè)對print()函數(shù)的調(diào)用。前兩個(gè)打印一些介紹性短語。第三個(gè)print()會先打印短語The value __name__ is，之后將使用Python內(nèi)置的repr()函數(shù)打印出__name__變量。
在Python中，repr()函數(shù)將對象轉(zhuǎn)化為供解釋器讀取的形式。上述示例通過使用repr()函數(shù)來強(qiáng)調(diào)__name__的值為字符串。更多關(guān)于repr()的內(nèi)容可參考Python文檔。
在本文中，您將隨處可見文件(file)，模塊(module)和腳本(script)這三個(gè)字眼。實(shí)際上，三者之間并無太大的差別。不過，在強(qiáng)調(diào)代碼目的時(shí)，還是存在細(xì)微的差異：
“如何運(yùn)行Python腳本”一文也討論了三者的差別。
基于命令行執(zhí)行
在這類方法中，Python腳本將通過命令行來執(zhí)行。
執(zhí)行腳本時(shí)，無法與Python解釋器正在執(zhí)行的代碼交互。關(guān)于如何通過命令行執(zhí)行代碼的詳細(xì)信息對本文而言并不重要，但您可以通過展開下框閱讀更多有關(guān)Windows，Linux和macOS之間命令行差異的內(nèi)容。
命令行環(huán)境
不同的操作系統(tǒng)在使用命令行執(zhí)行代碼時(shí)存在細(xì)微的差異。
在Linux和macOS中，通常使用如下命令：
美元符號($)之前的內(nèi)容可能有所不同，具體取決于您的用戶名和計(jì)算機(jī)名稱。您鍵入的命令位于$之后。在Linux或macOS上，Python3的可執(zhí)行文件名為python3，因此可以通過輸入python3 script_name.py來運(yùn)行python腳本。
在Windows上，命令提示符通常如下所示：
根據(jù)您的用戶名，之前的內(nèi)容可能會有所不同，您輸入的命令位于之后。在Windows上，Python3的可執(zhí)行文件通常為python。因此可以通過輸入python script_name.py來運(yùn)行python腳本。
無論哪種操作系統(tǒng)，本文的Python腳本的輸出結(jié)果都是相同的。因此本文以Linux和macOS為例。
使用命令行執(zhí)行execution_methods.py，如下所示：
在這個(gè)示例中，__name__具有值'__main__'，其中引號(')表明該值為字符串類型。
請記住，在Python中，使用單引號(')和雙引號(")定義的字符串沒有區(qū)別。更多關(guān)于字符串的內(nèi)容請參考Python的基本數(shù)據(jù)類型。
如果在腳本中包含"shebang行"并直接執(zhí)行它(./execution_methods.py)，或者使用IPython或Jupyter Notebook的%run，將會獲取相同的結(jié)果。
您還可以通過向命令行添加-m參數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)以模塊的方式執(zhí)行。通常情況下，推薦如下方式pip: python3 -m pip install package_name。
添加-m參數(shù)將會運(yùn)行包中__main__.py的代碼。更多關(guān)于__main__.py文件的內(nèi)容可參考如何將開源Python包發(fā)布到PyPI中。
在三種情況中，__name__都具有相同的值：字符串'__main__'。
技術(shù)細(xì)節(jié)：Python文檔中具體定義了__name__何時(shí)取值為'__main__'。
當(dāng)通過標(biāo)準(zhǔn)輸入，腳本或者交互提示中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，模塊的__name__將取值為'__main__'。（來源）
__name__與__doc__，__package__和其他屬性一起存儲在模塊的全局命名空間。更多關(guān)于屬性的信息可參考Python數(shù)據(jù)模型文檔，特別是關(guān)于模塊和包的信息，請參閱Python Import文檔。
導(dǎo)入模塊或解釋器
接下來是Python解釋器執(zhí)行代碼的第二種方式：導(dǎo)入。在開發(fā)模塊或腳本時(shí)，可以使用import關(guān)鍵字導(dǎo)入他人已經(jīng)構(gòu)建的模塊。
在導(dǎo)入過程中，Python執(zhí)行指定模塊中定義的語句（但僅在第一次導(dǎo)入模塊時(shí)）。要演示導(dǎo)入execution_methods.py文件的結(jié)果，需要啟動Python解釋器，然后導(dǎo)入execution_methods.py文件：
在此代碼輸出中，Python解釋器執(zhí)行了三次print()函數(shù)調(diào)用。前兩行由于沒有變量，在輸出方面與在命令行上作為腳本執(zhí)行時(shí)完全相同。但是第三個(gè)輸出存在差異。
當(dāng)Python解釋器導(dǎo)入代碼時(shí)，__name__的值與要導(dǎo)入的模塊的名稱相同。您可以通過第三行的輸出了解這一點(diǎn)。__name__的值為'execution_methods'，是Python導(dǎo)入的.py文件。
注意如果您在沒有退出Python時(shí)再次導(dǎo)入模塊，將不會有輸出。
注意：更多關(guān)于導(dǎo)入在Python中如何工作的內(nèi)容請參考官方文檔和Python中的絕對和相對導(dǎo)入。
Main函數(shù)的最佳實(shí)踐
既然您已經(jīng)了解兩種執(zhí)行方式上的差異，那么掌握一些最佳實(shí)踐方案還是很有用的。它們將適用于編寫作為腳本運(yùn)行的代碼或者在另一個(gè)模塊導(dǎo)入的代碼。
如下是四種實(shí)踐方式：
將大部分代碼放入函數(shù)或類中
請記住，Python解釋器在導(dǎo)入模塊時(shí)會執(zhí)行模塊中的所有代碼。有時(shí)如果想要實(shí)現(xiàn)用戶可控的代碼，會導(dǎo)致一些副作用，例如：
在這種情況下，想要實(shí)現(xiàn)用戶控制觸發(fā)此代碼的執(zhí)行，而不是讓Python解釋器在導(dǎo)入模塊時(shí)執(zhí)行代碼。
因此，最佳方法是將大部分代碼包含在函數(shù)或類中。這是因?yàn)楫?dāng)Python解釋器遇到def或class關(guān)鍵字時(shí)，它只存儲這些定義供以后使用，并且在用戶通知之前不會實(shí)際執(zhí)行。
將如下代碼保存在best_practices.py以證明這個(gè)想法：
在此代碼中，首先從time模塊中導(dǎo)入sleep()。
在這個(gè)示例中，參數(shù)以秒的形式傳入sleep()函數(shù)中，解釋器將暫停一段時(shí)間再運(yùn)行。隨后，使用print()函數(shù)打印關(guān)于代碼描述的語句。
之后，定義一個(gè)process_data()函數(shù)，執(zhí)行如下五項(xiàng)操作：
在命令行中執(zhí)行
當(dāng)你將此文件作為腳本用命令行執(zhí)行時(shí)會發(fā)生什么呢？
Python解釋器將執(zhí)行函數(shù)定義之外的from time import sleep和print()，之后將創(chuàng)建函數(shù)process_data()。然后，腳本將退出而不做任何進(jìn)一步的操作，因?yàn)槟_本沒有任何執(zhí)行process_data()的代碼。
如下是這段腳本的執(zhí)行結(jié)果：
我們在這里看到的輸出是第一個(gè)print()的結(jié)果。注意，從time導(dǎo)入和定義process_data()函數(shù)不產(chǎn)生結(jié)果。具體來說，調(diào)用定義在process_data()內(nèi)部的print()不會打印結(jié)果。
導(dǎo)入模塊或解釋器執(zhí)行
在會話（或其他模塊）中導(dǎo)入此文件時(shí)，Python解釋器將執(zhí)行相同的步驟。
Python解釋器導(dǎo)入文件后，您可以使用已導(dǎo)入模塊中定義的任何變量，類或函數(shù)。為了證明這一點(diǎn)，我們將使用可交互的Python解釋器。啟動解釋器，然后鍵入import best_practices：
導(dǎo)入best_practices.py后唯一的輸出來自process_data()函數(shù)外定義的print()。導(dǎo)入模塊或解釋器執(zhí)行與基于命令行執(zhí)行類似。
使用__name__控制代碼的執(zhí)行
如何實(shí)現(xiàn)基于命令行而不使用Python解釋器導(dǎo)入文件來執(zhí)行呢？
您可以使用__name__來決定執(zhí)行上下文，并且當(dāng)__name__等于"__main__"時(shí)才執(zhí)行process_data()。在best_practices.py文件中添加如下代碼：
這段代碼添加了一個(gè)條件語句來檢驗(yàn)__name__的值。當(dāng)值為"__main__"時(shí)，條件為True。記住當(dāng)__name__變量的特殊值為"__main__"時(shí)意味著Python解釋器會執(zhí)行腳本而不是將其導(dǎo)入。
條件語塊內(nèi)添加了四行代碼（第12，13，14和15行）：
現(xiàn)在，在命令行中運(yùn)行best_practices.py，并觀察輸出的變化：
首先，輸出顯示了process_data()函數(shù)外的print()的調(diào)用結(jié)果。
之后，data的值被打印。因?yàn)楫?dāng)Python解釋器將文件作為腳本執(zhí)行時(shí)，變量__name__具有值"__main__"，因此條件語句被計(jì)算為True。
接下來，腳本將調(diào)用process_data()并傳入data進(jìn)行修改。當(dāng)process_data執(zhí)行時(shí)，將輸出一些狀態(tài)信息。最終，將輸出modified_data的值。
現(xiàn)在您可以驗(yàn)證從解釋器（或其他模塊）導(dǎo)入best_practices.py后發(fā)生的事情了。如下示例演示了這種情況：
注意，當(dāng)前結(jié)果與將條件語句添加到文件末尾之前相同。因?yàn)榇藭r(shí)__name__變量的值為"best_practices"，因此條件語句結(jié)果為False，Python將不執(zhí)行process_data()。
創(chuàng)建名為main()的函數(shù)來包含要運(yùn)行的代碼
現(xiàn)在，您可以編寫作為腳本由從命令行執(zhí)行并導(dǎo)入且沒有副作用的Python代碼。接下來，您將學(xué)習(xí)如何編寫代碼并使其他程序員能輕松地理解其含義。
許多語言，如C，C++，Java以及其他的一些語言，都會定義一個(gè)叫做main()的函數(shù)，當(dāng)編譯程序時(shí)，操作系統(tǒng)會自動調(diào)用該函數(shù)。此函數(shù)通常被稱為入口點(diǎn)(entry point)，因?yàn)樗浅绦蜻M(jìn)入執(zhí)行的起始位置。
相比之下，Python沒有一個(gè)特殊的函數(shù)作為腳本的入口點(diǎn)。實(shí)際上在Python中可以將入口點(diǎn)定義成任何名稱。
盡管Python不要求將函數(shù)命名為main()，但是最佳的做法是將入口點(diǎn)函數(shù)命名為main()。這樣方便其他程序員定位程序的起點(diǎn)。
此外，main()函數(shù)應(yīng)該包含Python解釋器執(zhí)行文件時(shí)要運(yùn)行的任何代碼。這比將代碼放入條件語塊中更好，因?yàn)橛脩艨梢栽趯?dǎo)入模塊時(shí)重復(fù)使用main()函數(shù)。
修改best_practices.py文件如下所示：
在這個(gè)示例中，定義了一個(gè)main()函數(shù)，它包含了上面的條件語句塊。之后修改條件語塊執(zhí)行main()。如果您將此代碼作為腳本運(yùn)行或?qū)?，將獲得與上一節(jié)相同的輸出。
在main()中調(diào)用其他函數(shù)
另一種常見的實(shí)現(xiàn)方式是在main()中調(diào)用其他函數(shù)，而不是直接將代碼寫入main()。這樣做的好處在于可以實(shí)現(xiàn)將幾個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的子任務(wù)整合。
例如，某個(gè)腳本有如下功能：
如果在單獨(dú)的函數(shù)中各自實(shí)現(xiàn)這些子任務(wù)，您（或其他用戶）可以很容易地實(shí)現(xiàn)代碼重用。之后您可以在main()函數(shù)中創(chuàng)建默認(rèn)的工作流。
您可以根據(jù)自己的情況選擇是否使用此方案。將任務(wù)拆分為多個(gè)函數(shù)會使重用更容易，但會增加他人理解代碼的難度。
修改best_practices.py文件如下所示：
在此示例代碼中，文件的前10行具有與之前相同的內(nèi)容。第12行的第二個(gè)函數(shù)創(chuàng)建并返回一些示例數(shù)據(jù)，第17行的第三個(gè)函數(shù)模擬將修改后的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。
第21行定義了main()函數(shù)。在此示例中，對main()做出修改，它將調(diào)用數(shù)據(jù)讀取，數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)寫入等功能。
首先，從read_data_from_web()中創(chuàng)建data。將data作為參數(shù)傳入process_data()，之后將返回modified_data。最后，將modified_data傳入write_data_to_database()。
腳本的最后兩行是條件語塊用于驗(yàn)證__name__，并且如果if語句為True，則執(zhí)行main()。
在命令行中運(yùn)行如下所示：
根據(jù)執(zhí)行結(jié)果，Python解釋器在執(zhí)行main()函數(shù)時(shí)，將依次執(zhí)行read_data_from_web()，process_data()以及write_data_to_database()。當(dāng)然，您也可以導(dǎo)入best_practices.py文件并重用process_data()作為不同的數(shù)據(jù)輸入源，如下所示：
在此示例中，導(dǎo)入了best_practices并且將其簡寫為bp。
導(dǎo)入過程會導(dǎo)致Python解釋器執(zhí)行best_practices.py的全部代碼，因此輸出顯示解釋文件用途的信息。
然后，從文件中存儲數(shù)據(jù)而不是從Web中讀取數(shù)據(jù)。之后，可以重用best_practices.py文件中的process_data()和write_data_to_database()函數(shù)。在此情況下，可以利用代碼重寫來取代在main()函數(shù)中實(shí)現(xiàn)全部的代碼邏輯。
實(shí)踐總結(jié)
以下是Python中main()函數(shù)的四個(gè)關(guān)鍵最佳實(shí)踐：
結(jié)論
恭喜！您現(xiàn)在已經(jīng)了解如何創(chuàng)建Python main()函數(shù)了。
本文介紹了如下內(nèi)容：
現(xiàn)在，您可以開始編寫一些非常棒的關(guān)于Python main()函數(shù)代碼啦！
Python的自定義函數(shù)格式中規(guī)中矩，用def引導(dǎo)自定義函數(shù)名，用括號給出該函數(shù)的參數(shù)，在冒號后換行通過縮進(jìn)確定函數(shù)體。在格式上和條件判斷語句有些相似。
如果函數(shù)名和變量名沖突了，相當(dāng)于重新賦值。而python解釋是從上到下的，也就是說此時(shí)誰在下面誰占用這個(gè)變量名。剩下的那個(gè)就只能在內(nèi)存中等待垃圾回收了。
自定義函數(shù)的參數(shù)：
按道理來說，即使Python不嚴(yán)格要求定義函數(shù)參數(shù)，但這方面的知識有助于理解自定義函數(shù)中參數(shù)操作的情況，還是應(yīng)該說明一下的。
可以簡單地理解為在定義函數(shù)時(shí)括號中聲明的參數(shù)是我們在函數(shù)使用中會用到的參數(shù)，在調(diào)用函數(shù)時(shí)括號中的變量就是參加函數(shù)運(yùn)算用到的變量，換個(gè)名字參數(shù)（用于定義）和變量（用于調(diào)用）就足以理解了。
python中定義函數(shù)的關(guān)鍵字是def。寫函數(shù)時(shí)會寫：def 函數(shù)名 (參數(shù)列表): ...
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)
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：
1.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()。
2.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)。
3.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。
4.函數(shù)內(nèi)容以冒號起始，并且縮進(jìn)。
5.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
Python 定義函數(shù)使用 def 關(guān)鍵字，一般格式如下：
1
2
def 函數(shù)名（參數(shù)列表）:
函數(shù)體
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。
示例
讓我們使用函數(shù)來輸出"Hello World！"：
1
2
def hello() :
print("Hello World!")
輸出結(jié)果
hello()
Hello World!
1、函數(shù)定義
①使用def關(guān)鍵字定義函數(shù)
②
def 函數(shù)名(參數(shù)1.參數(shù)2.參數(shù)3...):
"""文檔字符串，docstring，用來說明函數(shù)的作用"""
#函數(shù)體
return 表達(dá)式
注釋的作用：說明函數(shù)是做什么的，函數(shù)有什么功能。
③遇到冒號要縮進(jìn)，冒號后面所有的縮進(jìn)的代碼塊構(gòu)成了函數(shù)體，描述了函數(shù)是做什么的，即函數(shù)的功能是什么。Python函數(shù)的本質(zhì)與數(shù)學(xué)中的函數(shù)的本質(zhì)是一致的。
2、函數(shù)調(diào)用
①函數(shù)必須先定義，才能調(diào)用，否則會報(bào)錯(cuò)。
②無參數(shù)時(shí)函數(shù)的調(diào)用：函數(shù)名()，有參數(shù)時(shí)函數(shù)的調(diào)用：函數(shù)名(參數(shù)1.參數(shù)2.……)
③不要在定義函數(shù)的時(shí)候在函數(shù)體里面調(diào)用本身，否則會出不來，陷入循環(huán)調(diào)用。
④函數(shù)需要調(diào)用函數(shù)體才會被執(zhí)行，單純的只是定義函數(shù)是不會被執(zhí)行的。
⑤Debug工具中Step into進(jìn)入到調(diào)用的函數(shù)里，Step Into My Code進(jìn)入到調(diào)用的模塊里函數(shù)。
params
就是(5, 5)
(5,) * 2 ,就是2個(gè)5的元組,乘號可以理解成相加。"*" * 30就是30個(gè)“*"的字符串
*params作為參數(shù)，前面的*號就是把params元組分解成元素的意思，這樣就分開成為2個(gè)參數(shù)了。實(shí)際上傳遞給了x，y
于是就執(zhí)行了power（5，5）
重慶分公司
重慶分公司
