Python学习笔记一：函数

学习一下Python基础。

Python基础

数据类型和变量
字符串和编码
使用list和tuple
条件和判断
循环
使用dict和set

#字典 dict
#类似于Map使用key-value
d = {'王天娲': 'hahahah', 'Bob' : 57}
print(d['王天娲'])

#set
s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
print(s)

在语法上，返回一个tuple可以省略括号，而多个变量可以同时接收一个tuple，按位置赋给对应的值，所以，Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple，但写起来更方便。

#多个返回值
import math
def move(x, y, step, angle=0):
nx = x + step * math.cos(angle)
ny = y - step * math.sin(angle)
return nx, ny

x, y = move(100, 100, 60, math.pi/6)
print(x, y)

r = move(100, 100, 60, math.pi/6)

print(r) # 实际返回值为tuple

#定义类型检查
def my_abs_v2(x):
if not isinstance(x,(int, float)):
raise TypeError('bad operhand type')
if x >= 0:
return x
else:
return -x

print(my_abs_v2('adsfasdf'))

Traceback (most recent call last):

File "D:/Users/Administrator/PycharmProjects/dataAnalysis/Intro_1.py", line 134, in <module>

print(my_abs_v2('adsfasdf'))

File "D:/Users/Administrator/PycharmProjects/dataAnalysis/Intro_1.py", line 128, in my_abs_v2

raise TypeError('bad operhand type')

TypeError: bad operhand type

小结

定义函数时，需要确定函数名和参数个数；

如果有必要，可以先对参数的数据类型做检查；

函数体内部可以用

return

随时返回函数结果；

函数执行完毕也没有

return

语句时，自动

return None

。

函数可以同时返回多个值，但其实就是一个tuple。

函数的参数 ：

def power(x, n=2):
s = 1
while n > 0:
n = n - 1
s = s * x
return s

print(power(10))
print(power(10,4))

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。

def enroll(name,  gender, age = 6, city = 'Beijing'):
print('name:', name)
print('gender:', gender)
print('age:', age)
print('city:', city)

student1 = enroll('Baby', 'M',15)

name: Baby
gender: M
age: 15
city: Beijing

def add_end(L=[]):
L.append('END')
return L
print(add_end()) #['END']
print(add_end()) #['END', 'END']

很多初学者很疑惑，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。

原因解释如下：

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！

def add_end(L=None):
if L is None:
L = []
L.append('END')
return L

print(add_end()) #['END']
print(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。

可变参数

Python函数中，可以定义可变参数，即参数的个数是可变的。

# 使用时，传入list或者tuple
def calc(numbers):
sum = 0
for n in numbers:
sum = sum + n * n
return sum

rtn = calc([1, 2, 3]) # list
print(rtn)

rtn = calc((1, 2, 3)) # tuple
print(rtn)

# 利用可变参数
# num接收到一个tuple
def calc(*numbers):
sum = 0
for n in numbers:
sum = sum + n * n
return sum

rtn = calc(1, 2, 3)
print(rtn)

rtn = calc()
print(rtn)

# 若已经有一个list或者tuple，调用一个可变参数：
nums = [1, 2, 3]
rtn = calc(*nums) #变为可变参数
print(rtn)

关键字参数

关键字参数允许传入0或多个含参数名的参数，这些关键字在函数内部自动组装为一个dict。

def person(name, age, **kw):
print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

person("James", 30)
# -->>name: James age: 30 other: {}
person("James", 30, city = 'ShenZhen')
# -->>name: James age: 30 other: {'city': 'ShenZhen'}
extra = {'city': 'Beijing', 'Job': 'Engineer'}
person('Jack', 24, **extra)
# -->> name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'Job': 'Engineer'}

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。

**extra

表示把

extra

这个dict的所有key-value用关键字参数传入到函数的

**kw

参数，

kw

将获得一个dict，注意

kw

获得的dict是

extra

的一份拷贝，对

kw

的改动不会影响到函数外的

extra

。

命名关键字参数

要限制关键字参数的名字，就可以用命名关键字参数，例如，只接收

city

和

job

作为关键字参数。这种方式定义的函数如下：

def person(name, age, *, city='ShenZhen', job):
print(name, age, city, job)

和关键字参数

**kw

不同，命名关键字参数需要一个特殊分隔符

*

，

*

后面的参数被视为命名关键字参数。

调用方式如下：

person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')
person('Jack', 24, job='Engineer')

使用命名关键字参数时，要特别注意，如果没有可变参数，就必须加一个

*

作为特殊分隔符。如果缺少

*

，Python解释器将无法识别位置参数和命名关键字参数：

def person(name, age, city, job):
# 缺少 *，city和job被视为位置参数
pass

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、命名关键字和参数关键字参数，这5种参数都可以组合使用。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、命名关键字参数和关键字参数。

比如定义一个函数，包含上述若干种参数：

def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)

def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)

在函数调用的时候，Python解释器自动按照参数位置和参数名把对应的参数传进去。

f1(1, 2)
# -->>1 2 0 () {}
f1(1, 2, 100)
# -->>1 2 100 () {}
f1(1, 2, 3, 'a', 'b')
# -->>1 2 3 ('a', 'b') {}
f1(1, 2, d=88)
# -->>1 2 0 () {'d': 88}

args = (1, 2, 3, 4)
kw = {'d': 99, 'x': '#'}
f1(*args, **kw)
# 1 2 3 (4,) {'d': 99, 'x': '#'}

f2(1, 2, d=99, ext=None)
# 1 2 0 99 {'ext': None}

args = (1, 2, 3)
kw = {'d': 88, 'x': '#'}
f2(*args, **kw)
# 1 2 3 88 {'x': '#'}

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。

小结

Python的函数具有非常灵活的参数形态，既可以实现简单的调用，又可以传入非常复杂的参数。

默认参数一定要用不可变对象，如果是可变对象，程序运行时会有逻辑错误！

要注意定义可变参数和关键字参数的语法：

*args

是可变参数，args接收的是一个tuple；

**kw

是关键字参数，kw接收的是一个dict。

以及调用函数时如何传入可变参数和关键字参数的语法：

可变参数既可以直接传入：

func(1, 2, 3)

，又可以先组装list或tuple，再通过

*args

传入：

func(*(1, 2, 3))

；

关键字参数既可以直接传入：

func(a=1, b=2)

，又可以先组装dict，再通过

**kw

传入：

func(**{'a': 1, 'b': 2})

。

使用

*args

和

**kw

是Python的习惯写法，当然也可以用其他参数名，但最好使用习惯用法。

命名的关键字参数是为了限制调用者可以传入的参数名，同时可以提供默认值。

定义命名的关键字参数在没有可变参数的情况下不要忘了写分隔符

*

，否则定义的将是位置参数。