python学习之--自定义函数:
2015-02-15 20:18
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Python之--自定义函数:
在Python中,定义一个函数要使用
以下自定义一个函数用于判断一个人是成年人好事青少年:
请注意,函数体内部的语句在执行时,一旦执行到
如果没有
空函数:
什么叫做”空函数“?所谓的空函数就是你定义一个函数,但是什么也不用做,就是定义了一个空函数!例如:
调用函数时,如果参数个数不对,Python解释器会自动检查出来,并抛出
但是如果参数类型不对,Python解释器就无法帮我们检查。
当传入了不恰当的参数时,内置函数
以下定义一个求绝对值的函数:
让我们修改一下
返回多个值:
比如在游戏中经常需要从一个点移动到另一个点,给出坐标、位移和角度,就可以计算出新的新的坐标:
例子:
其实,返回的值是一个元组(tuple)。
Python的函数定义非常简单,但灵活度却非常大。除了正常定义的必选参数外,还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数,使得函数定义出来的接口,不但能处理复杂的参数,还可以简化调用者的代码。
1.默认参数:
定义一个计算平方的函数:power()
当我们调用
而对于
从上面的例子可以看出,默认参数可以简化函数的调用。设置默认参数时,有几点要注意:
一是必选参数在前,默认参数在后,否则Python的解释器会报错(思考一下为什么默认参数不能放在必选参数前面);
二是如何设置默认参数。
当函数有多个参数时,把变化大的参数放前面,变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。
使用默认参数有什么好处?最大的好处是能降低调用函数的难度。
可见,默认参数降低了函数调用的难度,而一旦需要更复杂的调用时,又可以传递更多的参数来实现。无论是简单调用还是复杂调用,函数只需要定义一个。
默认参数虽然可以带来很大的便利,但是也有一个相当大的弊端:
先定义一个函数,传入一个list,添加一个
默认参数是
Python函数在定义的时候,默认参数
所以,定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象!
要修改上面的例子,我们可以用
为什么要设计str、None这样的不变对象呢?因为不变对象一旦创建,对象内部的数据就不能修改,这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外,由于对象 不变,多任务环境下同时读取对象不需要加锁,同时读一点问题都没有。我们在编写程序时,如果可以设计一个不变对象,那就尽量设计成不变对象。
2. 可变参数:
在Python函数中可以传入默认参数,但是也可以传入可变参数.不难理解,可变参数的含义就是说,参数的个数时可以改变的,可以是1个、2个到任意个,还可以是0个。
我们以数学题为例子,给定一组数字a,b,c……,请计算a2 + b2 + c2 + ……。
要定义出这个函数,我们必须确定输入的参数。由于参数个数不确定,我们首先想到可以把a,b,c……作为一个list或tuple传进来,这样,函数可以定义如下:
在没有使用可变参数的情况:
使用可变参数,把函数修改为如下:
定义可变参数和定义list或tuple参数相比,仅仅在参数前面加了一个
>>> get_value(1) 1 >>> get_value(0) 0
但是,当你传入一个列表或者元组会出现错误:
可以这样解决列表和元组的问题:
但是,这种方法不是最好的,假如元组或者列表很大的时候就会出现工作量的问题,因此有一个更好的办法就是:Python允许你在list或tuple前面加一个
有木有感觉python真的是无可挑剔啊,确实是这样的。
3. 关键字参数:
可变参数允许你传入0个或任意个参数,这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple。而关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数,这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。请看示例:
也可以传入任意个关键字参数:
关键字参数有什么用?它可以扩展函数的功能。比如,在
和可变参数类似,也可以先组装出一个dict,然后,把该dict转换为关键字参数传进去:
但是,更简单便捷的方法时这样的:
4.参数组合:
在Python中定义函数,可以用必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数,这4种参数都可以一起使用,或者只用其中某些,但是请注意,参数定义的顺序必须是:必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数。
比如定义一个函数,包含上述4种参数:
最神奇的是通过一个tuple和dict,你也可以调用该函数:
所以,对于任意函数,都可以通过类似
在Python中,定义一个函数要使用
def语句,依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号
:,然后,在缩进块中编写函数体,函数的返回值用
return语句返回。
以下自定义一个函数用于判断一个人是成年人好事青少年:
>>> def judge_person(age): ... if age < 18: ... print("teenager!") ... else: ... print("adult!") ... >>> judge_person(12) teenager! >>> judge_person(23) adult! >>>
请注意,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。因此,函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。
如果没有
return语句,函数执行完毕后也会返回结果,只是结果为
None。
return None可以简写为
return
>>> def get_age(age): ... if age > 18: ... return "older" ... else: ... return ... >>> get_age(12) >>> get_age(56) 'older' >>>
空函数:
什么叫做”空函数“?所谓的空函数就是你定义一个函数,但是什么也不用做,就是定义了一个空函数!例如:
>>> def Empty(): ... pass ... >>> def Empty2(): ... pass ... >>>
pass语句什么都不做,那有什么用?实际上
pass可以用来作为占位符,比如现在还没想好怎么写函数的代码,就可以先放一个
pass,让代码能运行起来。
pass还可以用在其他语句里,比如:
>>> age = 90 >>> if age: ... pass ... >>> #如果没有pass就会报错。 ... >>> if age: ... File "<stdin>", line 2 ^ IndentationError: expected an indented block >>>
调用函数时,如果参数个数不对,Python解释器会自动检查出来,并抛出
TypeError:
但是如果参数类型不对,Python解释器就无法帮我们检查。
当传入了不恰当的参数时,内置函数
abs会检查出参数错误,而我们定义没有参数检查,所以,这个函数定义不够完善。
以下定义一个求绝对值的函数:
>>> def get_abs(value): ... if value < 0: ... return -value ... else: ... return value >>> get_abs(2) 2 >>> get_abs(-3) 3 >>> get_abs(0) 0 >>>
让我们修改一下
我们函数定义get_abs,对参数类型做检查,只允许整数和浮点数类型的参数。数据类型检查可以用内置函数
isinstance实现:
>>> get_abs(dada) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> NameError: name 'dada' is not defined >>> #在没有进行参数检查之前,报出了一个NameError:的错误 ... #以下我们对函数进行参数检查,提高函数的健壮性。 ... >>> def get_abc(value): ... if not isinstance(value,(int,float)): ... raise TypeError('参数类型不对,不好意思啊!') ... if value >= 0: ... return value ... else: ... return -value ... >>> #传入正确的参数: ... >>> get_abc(12) 12 >>> get_abc(-12) 12 >>> #传入错误的参数: >>> get_abc('gn') Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 3, in get_abc TypeError: 参数类型不对,不好意思啊! >>>
返回多个值:
比如在游戏中经常需要从一个点移动到另一个点,给出坐标、位移和角度,就可以计算出新的新的坐标:
import math def move(x, y, step, angle=0): nx = x + step * math.cos(angle) ny = y - step * math.sin(angle) return nx, ny
例子:
>>> import math >>> >>> def move(x,y,step,angle = 0): ... nx = x + step*math.cos(angle) ... ny = y - step*math.sin(angle) ... return nx,ny ... >>> x1,y1 = move(100,10,60,math.pi/6) >>> print x1,y1 151.961524227 -20.0 >>>
其实,返回的值是一个元组(tuple)。
函数的参数:
定义函数的时候,我们把参数的名字和位置确定下来,函数的接口定义就完成了。对于函数的调用者来说,只需要知道如何传递正确的参数,以及函数将返回什么样的值就够了,函数内部的复杂逻辑被封装起来,调用者无需了解。Python的函数定义非常简单,但灵活度却非常大。除了正常定义的必选参数外,还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数,使得函数定义出来的接口,不但能处理复杂的参数,还可以简化调用者的代码。
1.默认参数:
定义一个计算平方的函数:power()
>>> def power(x): ... return x*x ... >>> power(5) 25 >>> power(7) 49 >>>
当我们调用
power函数时,必须传入有且仅有的一个参数
x.但是此时我们要定义一个计算x的三次方甚至更多的次方该怎么办呢,或许聪明的读者已经想到了把power(x)修改为:power(x,n)实例如下:
>>> def power(x,n): ... s = 1 ... while n > 0: ... n = n-1 ... s = s * x ... print s ... >>> power(2,2) 4 >>> power(2,9) 512 >>> #但是此时想要使用power(x)求x的平方的话,该方法已经没有效果了。 ... >>> power(5) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: power() takes exactly 2 arguments (1 given) >>> #此处我们可以引入默认参数来解决这个问题: ... >>> def power(x,n = 2): ... s = 1 ... while n > 0: ... n -= 1 ... s *= x ... print s ... >>> power(5,2) 25 >>> power(5) 25 >>> #这样就可以实现效果了!是不是很帅!
而对于
n > 2的其他情况,就必须明确地传入n,比如
power(5, 3)。
从上面的例子可以看出,默认参数可以简化函数的调用。设置默认参数时,有几点要注意:
一是必选参数在前,默认参数在后,否则Python的解释器会报错(思考一下为什么默认参数不能放在必选参数前面);
二是如何设置默认参数。
当函数有多个参数时,把变化大的参数放前面,变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。
使用默认参数有什么好处?最大的好处是能降低调用函数的难度。
可见,默认参数降低了函数调用的难度,而一旦需要更复杂的调用时,又可以传递更多的参数来实现。无论是简单调用还是复杂调用,函数只需要定义一个。
默认参数虽然可以带来很大的便利,但是也有一个相当大的弊端:
先定义一个函数,传入一个list,添加一个
END再返回:
>>> def add_end(L=[]): ... L.append(['END']) ... return L ... >>> add_end([1,2,3]) [1, 2, 3, ['END']] >>> add_end(['x','y','z']) ['x', 'y', 'z', ['END']] >>> #当你使用默认参数的时候,刚开始是对的: ... >>> add_end() [['END']] >>> #但是再次调用add_end()时,结果就不对了 ... >>> add_end() [['END'], ['END']] >>> add_end() [['END'], ['END'], ['END']] >>>
默认参数是
[],但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了
'END'后的list。这是为什么呢?
Python函数在定义的时候,默认参数
L的值就被计算出来了,即
[],因为默认参数
L也是一个变量,它指向对象
[],每次调用该函数,如果改变了
L的内容,则下次调用时,默认参数的内容就变了,不再是函数定义时的
[]了。
所以,定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象!
要修改上面的例子,我们可以用
None这个不变对象来实现:
>>> def add_end(L = None): ... if L is None: ... L = [] ... L.append('END') ... return L ... >>> #演示: ... >>> add_end() ['END'] >>> add_end() ['END'] >>> add_end() ['END'] >>>
为什么要设计str、None这样的不变对象呢?因为不变对象一旦创建,对象内部的数据就不能修改,这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外,由于对象 不变,多任务环境下同时读取对象不需要加锁,同时读一点问题都没有。我们在编写程序时,如果可以设计一个不变对象,那就尽量设计成不变对象。
2. 可变参数:
在Python函数中可以传入默认参数,但是也可以传入可变参数.不难理解,可变参数的含义就是说,参数的个数时可以改变的,可以是1个、2个到任意个,还可以是0个。
我们以数学题为例子,给定一组数字a,b,c……,请计算a2 + b2 + c2 + ……。
要定义出这个函数,我们必须确定输入的参数。由于参数个数不确定,我们首先想到可以把a,b,c……作为一个list或tuple传进来,这样,函数可以定义如下:
在没有使用可变参数的情况:
>>> def get_value(numbers): ... sum = 0 ... for n in numbers: ... sum += n * n ... return sum ... >>> #但是调用的时候要先拼接一个元组或者列表 ... >>> get_value([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]) 385 >>> get_value((1,2,3,3,4,5,6)) 100
使用可变参数,把函数修改为如下:
>>> def get_value(*numbers): ... sum = 0 ... for n in numbers: ... sum += n*n ... return sum ... >>> get_value(1,2,3,4,5,6) 91
定义可变参数和定义list或tuple参数相比,仅仅在参数前面加了一个
*号。在函数内部,参数
numbers接收到的是一个tuple,因此,函数代码完全不变。但是,调用该函数时,可以传入任意个参数,包括0个参数:
>>> get_value(1) 1 >>> get_value(0) 0
但是,当你传入一个列表或者元组会出现错误:
>>> get_value([1,2,3,4,5,6]) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 4, in get_value TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'list' >>> get_value((1,2,3,4,5,6)) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 4, in get_value TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'tuple' >>>
可以这样解决列表和元组的问题:
>>> list1 = [8,9] >>> tuple1 = (1,2,3) >>> list1 [8, 9] >>> tuple1 (1, 2, 3) >>> get_value(list1[0],list1[1]) 145 >>> get_value(tuple1[0],tuple1[1],tuple1[2]) 14 >>>
但是,这种方法不是最好的,假如元组或者列表很大的时候就会出现工作量的问题,因此有一个更好的办法就是:Python允许你在list或tuple前面加一个
*号,把list或tuple的元素变成可变参数传进去:
>>> list1 [8, 9] >>> tuple1 (1, 2, 3) >>> get_value(*tuple1) 14 >>> get_value(*list1) 145 >>>
有木有感觉python真的是无可挑剔啊,确实是这样的。
3. 关键字参数:
可变参数允许你传入0个或任意个参数,这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple。而关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数,这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。请看示例:
>>> def person(name,age,**kw): ... print 'name:',name,'age:',age,'other:',kw ... >>> #函数person除了必选参数name和age外,还接受关键字参数kw。在调用该函数时,可以只传入必选参数: ... >>> person('lt',20) name: lt age: 20 other: {} >>>
也可以传入任意个关键字参数:
>>> person('lt',20,city = 'shanghai',height = 178,love = 'lt') name: lt age: 20 other: {'city': 'shanghai', 'love': 'lt', 'height': 178} >>> person('lt',20,city = 'shanghai',height = 178,love = 'lt',salary = 200000) name: lt age: 20 other: {'salary': 200000, 'city': 'shanghai', 'love': 'lt', 'height': 178} >>>
关键字参数有什么用?它可以扩展函数的功能。比如,在
person函数里,我们保证能接收到
name和
age这两个参数,但是,如果调用者愿意提供更多的参数,我们也能收到。试想你正在做一个用户注册的功能,除了用户名和年龄是必填项外,其他都是可选项,利用关键字参数来定义这个函数就能满足注册的需求。
和可变参数类似,也可以先组装出一个dict,然后,把该dict转换为关键字参数传进去:
>>> kw = {'name':'lt','city':'shanghai','hometown':'xinnong','age':20} >>> kw {'city': 'shanghai', 'age': 20, 'name': 'lt', 'hometown': 'xinnong'} >>> person('jack',20,city=kw['city'],hometown = kw['hometown']) name: jack age: 20 other: {'city': 'shanghai', 'hometown': 'xinnong'}
但是,更简单便捷的方法时这样的:
>>> kw = {'city':'shanghai','hometown':'xingnong'} >>> kw {'city': 'shanghai', 'hometown': 'xingnong'} >>> person('Jack',12,**kw) name: Jack age: 12 other: {'city': 'shanghai', 'hometown': 'xingnong'} >>>
4.参数组合:
在Python中定义函数,可以用必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数,这4种参数都可以一起使用,或者只用其中某些,但是请注意,参数定义的顺序必须是:必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数。
比如定义一个函数,包含上述4种参数:
>>> def func(a,b,c=0,*args,**kw): ... print 'a=',a,'b=',b,'c=',c,'args = ',args,'kw = ',kw ... >>> func(1,2) a= 1 b= 2 c= 0 args = () kw = {}
>>> func(1,2,c=3) a= 1 b= 2 c= 3 args = () kw = {} >>> func(1,2,3,'a','b') a= 1 b= 2 c= 3 args = ('a', 'b') kw = {} >>> func(1,2,3,'a','b',x = 45,y = 65,z = 32) a= 1 b= 2 c= 3 args = ('a', 'b') kw = {'y': 65, 'x': 45, 'z': 32} >>>
最神奇的是通过一个tuple和dict,你也可以调用该函数:
>>> args = (1, 2, 3, 4) >>> kw = {'x': 99} >>> func(*args, **kw) a = 1 b = 2 c = 3 args = (4,) kw = {'x': 99}
所以,对于任意函数,都可以通过类似
func(*args, **kw)的形式调用它,无论它的参数是如何定义的。
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