在python中,定義一個函數(shù)要使用def語句,依次寫出函數(shù)名、括號、括號中的參數(shù)和冒號:,然后在縮進(jìn)塊中編寫函數(shù)體,函數(shù)的返回值用return語句返回
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def 函數(shù)名([參數(shù)1,參數(shù)2,...,參數(shù)n]):
函數(shù)體
函數(shù)代碼以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的使用文檔字符串-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),選擇性的返回一個值給調(diào)用方,不帶表達(dá)式的return相當(dāng)于返回None
使用關(guān)鍵詞 def 聲明這是一個函數(shù)
1def 函數(shù)名 (參數(shù)):
2 語句塊
參數(shù)可以沒有,也可以有多個,用逗號隔開,第一行稱為函數(shù)頭,結(jié)尾一定要加冒號,代表開始進(jìn)入函數(shù)體的執(zhí)行。
語句塊也就是函數(shù)體,是關(guān)于這個函數(shù)要實現(xiàn)的功能的語句,語句要有返回值即return語句,如果沒有return語句,就代表return none.
python中,使用 def 關(guān)鍵字定義一個函數(shù)。如:
def functionname(args1,args2):
pass
大約就是這個樣子。
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) 。
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,讓程序可以運行起來,防止調(diào)試出錯。
參數(shù)放在最后講, 是因為這里面的東西還是很多的。首先看個例子。
如上的案例都是限制了參數(shù)個數(shù)的, 最多傳三個參數(shù) name/age/city , 但是如果有一些特例,需要傳多個參數(shù)怎么辦呢。 參數(shù)前面加個 * , 變成 可變參數(shù) 。
那如果想要傳多個包含名稱的參數(shù),例如a=1,b=2,c=3......,那該怎么寫呢。參數(shù)前面加個 ** , 變成 關(guān)鍵字參數(shù) 。
目錄
許多編程語言都有一個特殊的函數(shù),當(dāng)操作系統(tǒng)開始運行程序時會自動執(zhí)行該函數(shù)。這個函數(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)行定義一個起始點有助于理解程序是如何運行的。Python程序員提出了幾種方式對此進(jìn)行實現(xiàn)。
本文結(jié)束時,您將了解以下內(nèi)容:
Python中的基本main()函數(shù)
一些Python腳本中,包含一個函數(shù)定義和一個條件語句,如下所示:
此代碼中,包含一個main()函數(shù),在程序執(zhí)行時打印Hello World!。此外,還包含一個條件(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,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)容可參考如何運行Python腳本。無論采用哪種方式,Python都會定義一個名為__name__的特殊變量,該變量包含一個字符串,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,定義了三個對print()函數(shù)的調(diào)用。前兩個打印一些介紹性短語。第三個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)這三個字眼。實際上,三者之間并無太大的差別。不過,在強調(diào)代碼目的時,還是存在細(xì)微的差異:
“如何運行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,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($)之前的內(nèi)容可能有所不同,具體取決于您的用戶名和計算機名稱。您鍵入的命令位于$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,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,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)。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)行時完全相同。但是第三個輸出存在差異。
當(dāng)Python解釋器導(dǎo)入代碼時,__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。__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踐方案還是很有用的。它們將適用于編寫作為腳本運行的代碼或者在另一個模塊導(dǎo)入的代碼。
如下是四種實踐方式:
將大部分代碼放入函數(shù)或類中
請記住,Python解釋器在導(dǎo)入模塊時會執(zhí)行模塊中的所有代碼。有時如果想要實現(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。這是因為當(dāng)Python解釋器遇到def或class關(guān)鍵字時,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際執(zhí)行。
將如下代碼保存在best_practices.py以證明這個想法:
在此代碼中,首先從time模塊中導(dǎo)入sleep()。
在這個示例中,參數(shù)以秒的形式傳入sleep()函數(shù)中,解釋器將暫停一段時間再運行。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process_data()函數(shù),執(zhí)行如下五項操作:
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,因為腳本沒有任何執(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,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,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條件語句來檢驗__name__的值。當(dāng)值為"__main__"時,條件為True。記住當(dāng)__name__變量的特殊值為"__main__"時意味著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。因為當(dāng)Python解釋器將文件作為腳本執(zhí)行時,變量__name__具有值"__main__",因此條件語句被計算為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,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。因為此時__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,都會定義一個叫做main()的函數(shù),當(dāng)編譯程序時,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(entry point),因為它是程序進(jìn)入執(zhí)行的起始位置。
相比之下,Python沒有一個特殊的函數(shù)作為腳本的入口點。實際上在Python中可以將入口點定義成任何名稱。
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函數(shù)命名為main()。這樣方便其他程序員定位程序的起點。
此外,main()函數(shù)應(yīng)該包含Python解釋器執(zhí)行文件時要運行的任何代碼。這比將代碼放入條件語塊中更好,因為用戶可以在導(dǎo)入模塊時重復(fù)使用main()函數(shù)。
修改best_practices.py文件如下所示:
在這個示例中,定義了一個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現(xiàn)將幾個獨立運行的子任務(wù)整合。
例如,某個腳本有如下功能:
如果在單獨的函數(shù)中各自實現(xiàn)這些子任務(wù),您(或其他用戶)可以很容易地實現(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行的第二個函數(shù)創(chuàng)建并返回一些示例數(shù)據(jù),第17行的第三個函數(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證__name__,并且如果if語句為True,則執(zhí)行main()。
在命令行中運行如下所示:
根據(jù)執(zhí)行結(jié)果,Python解釋器在執(zhí)行main()函數(shù)時,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)中實現(xiàn)全部的代碼邏輯。
實踐總結(jié)
以下是Python中main()函數(shù)的四個關(guān)鍵最佳實踐:
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中定義函數(shù)的關(guān)鍵字是def。
Python使用def關(guān)鍵字開始函數(shù)定義,緊接著是函數(shù)名,括號內(nèi)部為函數(shù)的參數(shù),內(nèi)部為函數(shù)的具體功能實現(xiàn)代碼,如果想要函數(shù)有返回值, 在expressions中的邏輯代碼中用return返回。
上面我們定義了一個名字為 function 的函數(shù),函數(shù)沒有不接受參數(shù),所以括號內(nèi)部為空,緊接著就是 函數(shù)的功能代碼。
如果執(zhí)行該腳本,發(fā)現(xiàn)并沒有輸出任何輸出,因為我們只定義了函數(shù),而并沒有執(zhí)行函數(shù)。 這時我們在Python命令提示符中輸入函數(shù)調(diào)用 function(), 注意這里調(diào)用函數(shù)的括號不能省略。
python的學(xué)習(xí)
如果我們用代碼實現(xiàn)了一個小功能,但想要在程序代碼中重復(fù)使用,不能在代碼中到處粘貼這些代碼,因為這樣做違反了軟件工程中DRY原則。 Python提供了函數(shù)功能,可以將我們這部分功能抽象成一個函數(shù)以方便程序調(diào)用,或者提供給其他模塊使用。
函數(shù)是組織好的,可重復(fù)使用的,用來實現(xiàn)單一,或相關(guān)聯(lián)功能的代碼段。(推薦學(xué)習(xí):Python視頻教程)函數(shù)必須先定義,才能調(diào)用,否則會報錯,無參數(shù)時函數(shù)的調(diào)用函數(shù)名()。
有參數(shù)時函數(shù)的調(diào),不要在定義函數(shù)的時候在函數(shù)體里面調(diào)用本身,否則會出不來,陷入循環(huán)調(diào)用,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。