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一、定义函数
#xff08;一#xff09;向函数传递信息
#xff08;二#xff09;实参和形参
二、传递实参
#xff08;一#xff09;位置实参
#xff08;二#xff09;关键字实参
#xff08;三#xff09;默认值
#xff08;四#xff09;等效的函…目录
一、定义函数
一向函数传递信息
二实参和形参
二、传递实参
一位置实参
二关键字实参
三默认值
四等效的函数调用
五避免实参错误
三、返回值
一返回简单值
二让实参变成可选的
三返回字典
四结合使用函数和while循环 一、定义函数 下面是一个打印问候语的简单函数名为 greet_user()
def greet_user():显示简单的问候语。print(Hello!)greet_user() 本例演示了最简单的函数结构。使用关键字 def 来告诉 Python 你要定义一个函数。这是函数定义向 Python 指出了函数名还可能在圆括号内指出函数为完成任务需要什么样的信息。在这里函数名为 greet_user() 它不需要任何信息就能完成工作因此括号是空的即便如此括号也必不可少。最后定义以冒号结尾。 紧跟在 def greet_user()后面的所有缩进行构成了函数体。第2行处的文本是称为文档字符串docstring的注释描述了函数是做什么的。文档字符串用三引号括起Python 使用它们来生成有关程序中函数的文档。 代码行 print(Hello!) 是函数体内的唯一一行代码因此 greet_user() 只做一项工作打印 Hello! 。 要使用这个函数可调用它。函数调用让 Python 执行函数的代码。要调用函数可依次指定函数名以及用圆括号括起的必要信息如第4行处所示。由于这个函数不需要任何信息调用它时只需输人 greet_user() 即可。和预期一样它打印 Hello! :
Hello!
一向函数传递信息 只需稍作修改就可让函数 greet_user() 不仅向用户显示 Hello! 还将用户的名字作为抬头。为此可在函数定义 def greet_user() 的括号内添加 username 。通过在这里添加 username 可让函数接受你给 username 指定的任何值。现在这个函数要求你调用它时给 username 指定一个值。调用 greet_user() 时可将一个名字传递给它如下所示
def greet_user(username):显示简单的问候语。print(fHello,{username.title()}!)greet_user(jesse) 代码 greet_user(jesse) 调用函数 greet_user() 并向它提供执行函数调用 print() 所需的信息。这个函数接受你传递给它的名字并向这个人发出问候
Hello,Jesse! 同样greet_user(sarah) 调用函数 greet_user() 并向它传递 sarah 从而打印 Hello,Sarah! 。可根据需要调用函数 greet_user() 任意次调用时无论传人什么名字都将生成相应的输出。
二实参和形参 前面定义函数 greet_user() 时要求给变量 username 指定一个值。调用这个函数并提供这种信息人名时它将打印相应的问候语。 在函数 greet_user() 的定义中变量 username 是一个形参parameter即函数完成工作所需的信息。在代码 greet_user(jesse) 中值 jesse 是一个实参argument即调用函数时传递给函数的信息。调用函数时将要让函数使用的信息放在圆括号内。在 greet_user(jesse) 中将实参 jesse 传递给了函数 greet_user() 这个值被赋给了形参 username 。
二、传递实参 函数定义中可能包含多个形参因此函数调用中也可能包含多个实参。向函数传递实参的方式很多可使用位置实参这要求实参的顺序与形参的顺序相同也可使用关键字实参其中每个实参都由变量名和值组成还可使用列表和字典。下面依次介绍这些方式。
一位置实参 调用函数时Python 必须将函数调用中的每个实参都关联到函数定义中的一个形参。为此最简单的关联方式是基于实参的顺序。这种关联方式称为位置实参。 为明白其中的工作原理来看一个显示宠物信息的函数。这个函数指出一个宠物属于哪种动物以及它叫什么名字如下所示
def describe_pet(animal_type,pet_name):显示宠物的信息。print(f\nI have a {animal_type}.)print(fMy {animal_type}s name is {pet_name.title()}.)describe_pet(hamster,harry) 这个函数的定义表明它需要一种动物类型和一个名字。调用 describe_pet() 时需要按顺序提供一种动物类型和一个名字。例如在刚才的函数调用中实参 hamster 被赋给形参 animal_type 而实参 harry 被赋给形参 pet_name 。在函数体内使用了这两个形参来显示宠物的信息。 输出描述了一只名为 Harry 的仓鼠 I have a hamster.
My hamsters name is Harry.
1、多次调用函数 可以根据需要调用函数任意次。要再描述一个宠物只需再次调用 describe_pet() 即可
def describe_pet(animal_type,pet_name):显示宠物的信息。print(f\nI have a {animal_type}.)print(fMy {animal_type}s name is {pet_name.title()}.)describe_pet(hamster,harry)
describe_pet(dog,willie) 第二次调用 describe_pet() 函数时向它传递了实参 dog 和 willie 。与第一次调用时一样Python 将实参 dog 关联到形参 animal_type 并将实参 Willie 关联到形参 pet_name 。与前面一样这个函数完成了任务但打印的是一条名为 Willie 的小狗的信息。至此有一只名为 Harry 的仓鼠还有一条名为 Willie 的小狗 I have a hamster.
My hamsters name is Harry.I have a dog.
My dogs name is Willie. 多次调用函数是一种效率极高的工作方式。只需在函数中编写一次描述宠物的代码然后每当需要描述新宠物时都调用该函数并向它提供新宠物的信息。即便描述宠物的代码增加到了10行依然只需使用一行调用函数的代码就可描述一个新宠物。 在函数中可根据需要使用任意数量的位置实参Python 将按顺序将函数调用中的实参关联到函数定义中相应的形参。
2、位置实参的顺序很重要 使用位置实参来调用函数时如果实参的顺序不正确结果可能出乎意料
def describe_pet(animal_type,pet_name):显示宠物的信息。print(f\nI have a {animal_type}.)print(fMy {animal_type}s name is {pet_name.title()}.)describe_pet(harry,hamster) 在这个函数调用中先指定名字再指定动物类型。由于实参 harry 在前这个值将赋给形参 animal_type 。同理hamster 将赋给形参 pet_name 。结果是有一个名为 Hamster 的 harry I have a harry.
My harrys name is Hamster. 如果你得到的结果像上面一样可笑请确认函数调用中实参的顺序与函数定义中形参的顺序一致。
二关键字实参 关键字实参是传递给函数的名称值对。因为直接在实参中将名称和值关联起来所以向函数传递实参时不会混淆不会得到名为Hamster的harry这样的结果。关键字实参让你无须考虑函数调用中的实参顺序还清楚地指出了函数调用中各个值的用途。 下面来重新编写 pets.py 在其中使用关键字实参来调用 describe_pet()
def describe_pet(animal_type,pet_name):显示宠物的信息。print(f\nI have a {animal_type}.)print(fMy {animal_type}s name is{pet_name.title()}.)describe_pet(animal_typehamster,pet_nameharry) 函数 describe_pet() 还和之前一样但调用这个函数时向 Python 明确地指出了各个实参对应的形参。看到这个函数调用时Python 知道应该将实参 hamster 和 harry 分别赋给形参 animal_type 和 pet_name 。输出正确无误指出有一只名为 Harry 的仓鼠。 关键字实参的顺序无关紧要因为 Python 知道各个值该赋给哪个形参。下面两个函数调用是等效的
describe_pet(animal_typehamster,pet_nameharry)
describe_pet(pet_nameharry,animal_typehamster) 注意使用关键字实参时务必准确指定函数定义中的形参名。 三默认值 编写函数时可给每个形参指定默认值。在调用函数中给形参提供了实参时Python 将使用指定的实参值否则将使用形参的默认值。因此给形参指定默认值后可在函数调用中省略相应的实参。使用默认值可简化函数调用还可清楚地指出函数的典型用法。 例如如果你发现调用 describe_pet() 时描述的大多是小狗就将形参 animal_type 的默认值设置为 dog 。这样调用 describe_pet() 来描述小狗时就可不提供这种信息
def describe_pet(pet_name, animal_typedog):显示宠物的信息。print(f\nI have a {animal_type}.)print(fMy {animal_type}s name is {pet_name.title()}.)describe_pet(pet_namewillie) 这里修改了函数 describe_pet() 的定义在其中给形参 animal_type 指定了默认值 dog 。这样调用这个函数时如果没有给 animal_type 指定值Python 就将把这个形参设置为 dog I have a dog.
My dogs name is Willie. 请注意在这个函数的定义中修改了形参的排列顺序。因为给 animal_type 指定了默认值无须通过实参来指定动物类型所以在函数调用中只包含一个实参——宠物的名字。然而Python 依然将这个实参视为位置实参因此如果函数调用中只包含宠物的名字这个实参将关联到函数定义中的第一个形参。这就是需要将 pet_name 放在形参列表开头的原因。 现在使用这个函数的最简单方式是在函数调用中只提供小狗的名字
describe_pet(willie) 这个函数调用的输出与前一个示例相同。只提供了一个实参 willie 这个实参将关联到函数定义中的第一个形参 pet_name。由于没有给animal_type提供实参Python 将使用默认值 dog 。 如果要描述的动物不是小狗可使用类似于下面的函数调用
describe_pet(pet_nameharry,animal_typehamster) 由于显式地给 animal_type 提供了实参Python 将忽略这个形参的默认值。 注意使用默认值时必须先在形参列表中列出没有默认值的形参再列出有默认值的实参。这让Python依然能够正确地解读位置实参。 四等效的函数调用 鉴于可混合使用位置实参、关键字实参和默认值通常有多种等效的函数调用方式。请看下面对函数 describe_pet() 的定义其中给一个形参提供了默认值
def describe_pet(pet_name,animal_typedog): 基于这种定义在任何情况下都必须给 pet_name 提供实参。指定该实参时可采用位置方式也可采用关键字方式。如果要描述的动物不是小狗还必须在函数调用中给 animal_type 提供实参。同样指定该实参时可以采用位置方式也可采用关键字方式。 下面对这个函数的所有调用都可行
#一条名为Willie的小狗。
describe_pet(willie)
describe_pet(pet_namewillie)#一只名为Harry的仓鼠。
describe_pet(harry,hamster)
describe_pet(pet_nameharry, animal_typehamster)
describe_pet(animal_typehamster,pet_nameharry) 这些函数调用的输出与前面的示例相同。 注意使用哪种调用方式无关紧要只要函数调用能生成你期望的输出就行。使用对你来说最容易理解的调用方式即可。 五避免实参错误 等你开始使用函数后如果遇到实参不匹配错误不要大惊小怪。你提供的实参多于或少于函数完成工作所需的信息时将出现实参不匹配错误。例如如果调用函数 describe_pet() 时没有指定任何实参结果将如何呢
def describe_pet(animal_type,pet_name):显示宠物的信息。print(f\nI have a {animal_type}.)print(fMy {animal_type}s name is {pet_name.title()}.)describe_pet()
Python 发现该函数调用缺少必要的信息traceback 指出了这一点 traceback 指出了问题出在什么地方让我们能够回过头去找出函数调用中的错误。指出了导致问题的函数调用。traceback 指出该函数调用少了两个实参并指出了相应形参的名称。如果这个函数存储在一个独立的文件中我们也许无须打开这个文件并查看函数的代码就能重新正确地编写函数调用。 Python 读取函数的代码并指出需要为哪些形参提供实参这提供了极大的帮助。这也是应该给变量和函数指定描述性名称的另一个原因如果这样做了那么无论对于你还是可能使用你编写的代码的其他任何人来说Python 提供的错误消息都将更有帮助。 如果提供的实参太多将出现类似的 traceback 帮助你确保函数调用和函数定义匹配。
三、返回值 函数并非总是直接显示输出它还可以处理一些数据并返回一个或一组值。函数返回的值称为返回值。在函数中可使用 return 语句将值返回到调用函数的代码行。返回值让你能够将程序的大部分繁重工作移到函数中去完成从而简化主程序。
一返回简单值 下面来看一个函数它接受名和姓并返回整洁的姓名
def get_formatted_name(first_name,last_name):返回整洁的姓名。full_namef{first_name} {last_name}return full_name.title()
musicianget_formatted_name(jimi,hendrix)
print(musician) 函数 get_formatted_name() 的定义通过形参接受名和姓。它将姓和名合而为一在中间加上一个空格并将结果赋给变量 full_name 。然后将 full_name 的值转换为首字母大写格式并将结果返回到函数调用行。 调用返回值的函数时需要提供一个变量以便将返回的值赋给它。在这里将返回值赋给了变量 musician 。输出为整洁的姓名
Jimi Hendrix 原本只需编写下面的代码就可输出整洁的姓名相比于此前面做的工作好像太多了
print(Jimi Hendrix) 但在需要分别存储大量名和姓的大型程序中像 get_formatted_name() 这样的函数非常有用。可以分别存储名和姓每当需要显示姓名时都调用这个函数。
二让实参变成可选的 有时候需要让实参变成可选的这样使用函数的人就能只在必要时提供额外的信息。可使用默认值来让实参变成可选的。 例如假设要扩展函数 get_formatted_name() 使其同时处理中间名。为此可将其修改成类似于下面这样
def get_formatted_name(first_name, middle_name, last_name):返回整洁的姓名。full_namef{first_name} {middle_name} {last_name}return full_name.title()musicianget_formatted_name(john,lee,hooker)
print(musician) 只要同时提供名、中间名和姓这个函数就能正确运行。它根据这三部分创建一个字符串在适当的地方加上空格并将结果转换为首字母大写格式
John Lee Hooker 并非所有的人都有中间名但如果调用这个函数时只提供了名和姓它将不能正确运行。为了让中间名变成可选的可给形参 middle_name 指定一个空的默认值并在用户没有提供中间名时不使用这个形参。为让 get_formatted_name() 在没有提供中间名时依然可行可将形参 middle_name 的默认值设置为空字符串并将其移到形参列表的末尾
def get_formatted_name(first_name, last_name, middle_name):返回整洁的姓名。if middle_name:full_name f{first_name} {middle_name} {last_name}else:full_name f{first_name} {last_name}return full_name.title()musician get_formatted_name(jimi, hendrix)
print(musician)musician get_formatted_name(john, hooker, lee)
print(musician) 在本例中姓名是根据三个可能提供的部分创建的。由于人都有名和姓因此在函数定义中首先列出了这两个形参。中间名是可选的因此在函数定义中最后列出该形参并将其默认值设置为空字符串。 在函数体中检查是否提供了中间名。Python 将非空字符串解读为 True 因此如果函数调用中提供了中间名if middle_name 将为 True 。如果提供了中间名就将名、中间名和姓合并为姓名再将其修改为首字母大写格式并返回到函数调用行。在函数调用行将返回的值赋给变量 musician 然后这个变量的值被打印出来。如果没有提供中间名middle_name 将为空字符串导致 if 测试未通过进而执行 else 代码块只使用名和姓来生成姓名并将格式设置好的姓名返回给函数调用行。在函数调用行将返回的值赋给变量 musician 然后这个变量的值被打印出来。 调用这个函数时如果只想指定名和姓调用起来将非常简单。如果还要指定中间名就必须确保它是最后一个实参这样 Python 才能正确地将位置实参关联到形参。 这个修改后的版本不仅适用于只有名和姓的人而且适用于还有中间名的人
Jimi Hendrix
John Lee Hooker 可选值让函数能够处理各种不同的情形同时确保函数调用尽可能简单。
三返回字典 函数可返回任何类型的值包括列表和字典等较复杂的数据结构。例如。下面的函数接受姓名的组成部分并返回一个表示人的字典
def build_person(first_name, last_name):返回一个字典其中包含有关一个人的信息。person {first: first_name, last: last_name}return personmusician build_person(jimi, hendrix)
print(musician) 函数 build_person() 接受名和姓并将这些值放到字典中。存储 first_name 的值时使用的键为 first 而存储 last_name 的值时使用的键为 last 。最后返回表示人的整个字典。打印这个返回的值此时原来的两项文本信息存储在一个字典中
{first: jimi, last: hendrix} 这个函数接受简单的文本信息并将其放在一个更合适的数据结构中让你不仅能打印这些信息还能以其他方式处理它们。当前字符串 jimi 和 hendrix 被标记为名和姓。你可以轻松地扩展这个函数使其接受可选值如中间名、年龄、职业或其他任何要存储的信息。例如下面的修改让你能存储年龄
def build_person(first_name, last_name, ageNone):返回一个字典其中包含有关一个人的信息。person {first: first_name, last: last_name}if age:person[age] agereturn personmusician build_person(jimi, hendrix, age27)
print(musician)
{first: jimi, last: hendrix, age: 27} 在函数定义中新增了一个可选形参 age 并将其默认值设置为特殊值 None表示变量没有值。可将 None 视为占位值。在条件测试中None 相当于 False 。如果函数调用中包含形参 age 的值这个值将被存储到字典中。在任何情况下这个函数都会存储人的姓名但可进行修改使其同时存储有关人的其他信息。
四结合使用函数和while循环 可将函数同前面介绍的任何 Python 结构结合起来使用。例如下面将结合使用函数 get_formatted_name() 和 while 循环以更正式的方式问候用户。下面尝试使用名和姓跟用户打招呼
def get_formatted_name(first_name, last_name):返回整洁的姓名。full_name f{first_name} {last_name}return full_name.title()# 这是一个无限循环!
while True:print(\nPlease tell me your name:)f_name input(First name: )l_name input(Last name: )formatted_name get_formatted_name(f_name, l_name)print(f\nHello, {formatted_name}!) 在本例中使用的是 get_formatted_name() 的简单版本不涉及中间名。 while 循环让用户输入姓名依次提示用户输入名和姓。 但这个while循环存在一个问题没有定义退出条件。请用户提供一系列输人时该在什么地方提供退出途径呢要让用户能够尽可能容易地退出因此每次提示用户输入时都应提供退出途径。每次提示用户输人时都使用break语句提供退出循环的简单途径
def get_formatted_name(first_name, last_name):返回整洁的姓名。full_name f{first_name} {last_name}return full_name.title()# 这是一个无限循环!
while True:print(\nPlease tell me your name:)print((enter q at any time to quit))f_name input(First name: )if f_name q:breakl_name input(Last name: )if l_name q:breakformatted_name get_formatted_name(f_name, l_name)print(f\nHello, {formatted_name}!) 我们添加了一条消息来告诉用户如何退出然后在每次提示用户输入时都检查他输入的是否是退出值。如果是就退出循环。现在这个程序将不断地问候直到用户输人的姓或名为 q Please tell me your name:
(enter q at any time to quit)
First name: eric
Last name: matthesHello, Eric Matthes!Please tell me your name:
(enter q at any time to quit)
First name: q 未完待续……
