学习笔记：Python3 函数

仅为个人查阅使用，如有错误还请指正。

在数学中：函数表示每个输入值对应唯一输出值的一种对应关系。

在编程中：可以理解为，它执行一个指定的运算或操作。

Python内置了很多有用的函数，可以直接调用。包括数据类型转换函数。

• 常用函数

  abs，set，help，enumerate，eval，id， len，max， min，open， print， range， reversed， super，sum

  还有很多，官方链接https://docs.python.org/3.6/library/functions.html

• 调用函数

  调用函数最基本的操作就是你要知道函数的名称和参数。

  并且根据函数的定义：正确的传入参数，否则报错。

  可以通过内置函数help(xx)去查看该函数的信息。

• 编写函数

  Python自定义函数使用def关键字，一般格式如下：

  def 函数名(参数列表):				
      函数体
  

  实例

  函数体内部的语句在执行时，一旦执行到return时，函数就执行完毕，并将结果返回。

  def my_abs(x):
      if x >= 0:
          return x
      else:
          return -x
  

  实际开发过程中，暂时想不到该函数的具体实现方法，可以使用pass语句进行占位。

  使用pass语句主要是为了程序还能正常运行。

  def my_sum(x):
      if x >= 0:
          # 比如我暂时不确定，如果x大于等于0，要怎么操作。写个pass先保证程序正常运行。
      	pass
      else:
          return 0
  

  实例升级

  个人的建议：第一步有必要检查参数的数据类型。比如只允许传入的参数是整数，其他全部报错。

  下面这个例子说明：传入一个x值，返回两个值（一个是x²，一个是2^x），且该值必须是整数，如果不是整数，就会抛出异常。

  def operate_x(x):
      if not isinstance(x, int):
          raise TypeError('arguments must be int type')
      a = x ** 2
      b = pow(2, x)
      return a, b
  
  print(operate_x(5))
  # output:(25, 32)
  
  print(operate_x('2'))
  """
  Traceback (most recent call last):
    File "E:Codedemodemo1.py", line 10, in <module>
      print(operate_x('2'))
    File "E:Codedemodemo1.py", line 5, in operate_x
      raise TypeError('arguments must be int type')
  TypeError: arguments must be int type
  """
  

  总结：函数是可以返回多个值，其实就是一个元组。

• 递归函数

  顾名思义就是调用函数本身。

  优点：定义简单，逻辑清晰。

  以大家所熟悉的阶乘来举例子：

  5! = 1 x 2 x 3 x 4 x 5，用函数fact(5)表示。

  def fact(n):
      if n == 1:
          return 1
      return n * fact(n - 1)
  

  写递归函数，需要有一定的逻辑性 + 数学基本功。

• 函数的参数

  • 默认参数

    如果看过int()函数的源代码，就知道，它有两个参数。

    int(x, base=10)

    第二个参数是转换进制，如果不传，默认是十进制。也可以转二进制，八进制，十六进制。

    int("123", 8)

    int("1010", 2)

    默认参数，其实用来简化调用。因为一般我们需要的功能，默认参数能够满足。

    但是在需要的时候，又可以传入额外的参数来覆盖默认参数值。

    注意：默认参数只能定义在必须参数的后面，或者只有一个默认参数。

    实例

    # 如果不传参数，就返回Hello world。
    def greet(name='world'):
        return "Hello %s" % name
        
    print(greet())
    print(greet('Bart'))
    
    # output:
    Hello world
    Hello Bart
    

  • 位置参数

    顾名思义就是参数要按照位置顺序传入。

    以计算平方和n方为例

    • 平方

      def power(x):
          return x * x
      
      print(power(5))
      

      对于power()函数，参数x就是一个位置参数。当我们调用时，必须传入有且仅有一个参数。

    • n方（想什么方就什么方）

      def n_power(x, n):
          s = 1
          while n > 0:
              n = n - 1
              s = s * x
          return s
      
      print(n_power(5, 3))
      

      对于n_power()函数，参数x，n就是位置参数，且调用的时候要按照位置顺序依次传入。

  • 可变参数

    顾名思义就是参数随便你传，我只需要把你传入的参数，封装起来就好。

    在参数前面使用 * ，函数内部，参数接收到的就是一个元组（tuple）。

    def fn(*args):
        return args
    
    print(fn("a", "b", "c"))			# output:('a', 'b', 'c')
    print(fn(1, 2))						# output:(1, 2)
    

    实例

    # 求平均数的一个函数
    def average(*args):
        if len(args)!=0:
            return sum(args)*1.0/len(args)
        else:
            return 0.0
    
    print(average())				# 0.0
    print(average(1, 2))			# 1.5
    print(average(1, 2, 2, 3, 4))	# 2.4
    

  • 关键字参数

    可变参数是允许你传入0个或任意个参数，且这些参数在调用函数时自动组装成一个元组。

    而关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数，且这些参数在调用函数时自动组装成一个字典。

    只需要在参数前面使用 **

    实例

    def student(name, age, **kw):
        return "name:",name,"age:",age,"kw:",kw
    
    
    print(student("aobazhu", 35))   
    print(student("aobazhu", 40, city="zhejiang"))
    print(student("aobazhu", 40, city="zhejiang", hobby="liaomei"))
    
    # output:
    ('name:', 'aobazhu', 'age:', 35, 'kw:', {})
    ('name:', 'aobazhu', 'age:', 40, 'kw:', {'city': 'zhejiang'})
    ('name:', 'aobazhu', 'age:', 40, 'kw:', {'city': 'zhejiang', 'hobby': 'liaomei'})
    

  • 命名关键字参数

    就是来限定关键字，不让你随便传。

    • 第一种：可以使用 * 来进行分割。因为 * 后面只能是关键字参数。

      注意：这个时候city就不是一个字典了。而传入的参数要按照关键字传。

      def student(name, age, *, city):
          return "name:",name,"age:",age,"city:",city
        
      print(student("aobazhu", 40, city="zhejiang"))
      
      # output:
      ('name:', 'aobazhu', 'age:', 40, 'city:', 'zhejiang')
      

    • 第二种，就是已经存在可变参数（*args），就不需要 * 这个符号了。

      def student(name, age, *args, city):
          return "name:",name,"age:",age,"city:",city
        
      print(student("aobazhu", 40, city="zhejiang"))
      
      # output:
      ('name:', 'aobazhu', 'age:', 40, 'city:', 'zhejiang')
      

  • 终极螺旋参数组合

    前面说了这么多，你没有发现不管传什么参数，都可以用一种形式去涵盖。

    args是可变参数，args接收的是一个tuple。

    kwargs是关键字参数，kwargs接收的是一个dict。

    所以可以组合成：func(*args, **kwargs)

    这是一种习惯写法，需要去适应。