Python学习之路（8）函数

在本章中，你将学习编写函数。函数是带名字的代码块，用于完成具体的工作。你还会学习向函数传递信息的方式，学习如何将函数存储在被称为模块的独立文件中，让主程序文件的组织更为有序。

1.定义函数

简单的示例：

# define function
def greet_user():
    '''say hello'''
    print("Hello!")
# use function
greet_user()
# output:
Hello!

2.向函数传递信息

位置实参：

# define function
def greet_user(username):
    '''say hello'''
    print("Hello, " + username.title() + "!")
# use function
greet_user('hesse')
# output:
Hello, Hesse!

关键字实参：

# define function
def greet_user(username):
    '''say hello'''
    print("Hello, " + username.title() + "!")
# use function
greet_user(username='hesse')
# output:
Hello, Hesse!

参数默认值：（若无默认值，则必须进行参数传递）

# define function
def greet_user(username='tom'):
    '''say hello'''
    print("Hello, " + username.title() + "!")
# use function
greet_user(username='hesse')
greet_user()
# output:
Hello, Hesse!
Hello, Tom!

3.函数返回值

3.1返回简单值

# define function
def get_full_name(first_name, last_name):
    '''return full name'''
    full_name = first_name + ' ' + last_name
    return full_name.title()
# use function
musician = get_full_name('jimi', 'hendrix')
print(musician)
# output:
Jimi Hendrix

3.2返回字典

# define function
def build_person(first_name, last_name):
    '''return a person dictionary'''
    person = {'first': first_name, 'last': last_name}
    return person
# use function
musician = build_person('jimi', 'hendrix')
print(musician)
# output:
{'first': 'jimi', 'last': 'hendrix'}

4.传递列表

你经常会发现，向函数传递列表很有用。

4.1简单使用

将列表传递给函数后，函数就能直接访问其内容。假设有一个用户列表，我们要问候其中的每位用户。

# define function
def greer_users(names):
    '''greet to everyone in names'''
    for name in names:
        msg = "Hello, " + name.title() + "!"
        print(msg)
# use function
usernames = ['hannah', 'ty', 'margot']
greer_users(usernames)
# output:
Hello, Hannah!
Hello, Ty!
Hello, Margot!

4.2在函数中修改列表

将列表传递给函数后，函数就可对其进行修改。在函数中对这个列表所做的任何修改都是永久性的，这让你能够高效的处理大量的数据。（形参命名只是引用，即使实参与形参的名称不同，但都是在同一个列表上操作）

当不想要函数操作后修改列表时，只需利用 list[ : ] 复制一份列表传递给函数即可。

# change list in function 在函数中修改列表
def print_models(un_designs, com_models):
    '''
    print every design in un_designs
    then put it in com_models
    打印所有未打印列表的设计，并将他们放到已完成列表
    '''
    while unprinted_designs:
        current_design = un_designs.pop()
        print("Printing model: " + current_design)
        com_models.append(current_design)
def show_completed_models(com_models):
    '''show completed_models 显示已完成列表'''
    print("\nThe following models have been printed:")
    for completed_model in completed_models:
        print(completed_model)
# define list
unprinted_designs = ['iphone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []
# use function
print_models(unprinted_designs, completed_models)
show_completed_models(completed_models)
# output:
Printing model: dodecahedron
Printing model: robot pendant
Printing model: iphone case

The following models have been printed:
dodecahedron
robot pendant
iphone case

5.传递任意数量的实参

有时候，你预先不知道函数需要接受多少个实参，好在Python允许函数从调用语句中收集任意数量的实参。

# define function
def make_pizza(*toopings):
    print(toopings)
# use function
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')
# output:
('pepperoni',)
('mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

形参名 *toppings 中的星号让Python创建一个名为toppings的空元组，并将收到的所有值都封装到这个元组中。（注意：Python将实参封装到一个元组中，即使函数只收到一个值也是如此）

5.1结合使用位置实参和任意数量实参

如果要让函数接收不同类型的实参，必须在函数定义中将接纳任意数量实参的形参放在最后。Python先匹配位置实参和关键字实参，再将余下的实参收集到最后一个形参中。

def make_pizza(size, *toopings):
    print("pizza size: ", size)
    print(toopings)
# use function
make_pizza(16, 'pepperoni')
make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')
# output:
pizza size:  16
('pepperoni',)
pizza size:  12
('mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

5.2使用任意数量的关键字实参

有时候，需要接受任意数量的实参，但预先不知道传递给函数的会是什么样的信息。在这种情况下，可将函数编写成能够接收任意数量的键值对——调用语句提供多少就接收多少。

# define function
def build_profile(first, last, **user_info):
    profile = {}
    profile['first_name'] = first
    profile['last_name'] = last
    for key, value in user_info.items():
        profile[key] = value
    return profile
# use function
user_profile = build_profile('albert', 'einstein', location='princeton', field='physics')
print(user_profile)
# output:
{'first_name': 'albert', 'last_name': 'einstein', 'location': 'princeton', 'field': 'physics'}

形参**user_info中的两个星号让Python创建一个名为user_info的空字典，并将收到的所有键值对（除了用户已经定义的）都封装在这个字典中。

6.将函数存储在模块中

通过将函数存储在独立的文件中，可隐藏程序代码的细节，将重点放在程序的高层逻辑上。也可与其他程序员共享这些文件而不是整个程序。知道如何导入函数还能让你使用其他程序员编写的函数库。

# pizza.py
def make_pizza(size, *toopings):
    print("pizza size: ", size)
    print(toopings)

导入整个模块：

# import whole module
import pizza
pizza.make_pizza(16, 'pepperoni')
pizza.make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

导入模块中某个函数：

# import specific function
from pizza import make_pizza
make_pizza(16, 'pepperoni')
make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

给导入的函数命名：

# use other name
from pizza import make_pizza as mp
mp(16, 'pepperoni')
mp(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

导入模块中所有函数：

# import all function in module
from pizza import *
make_pizza(16, 'pepperoni')
make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

上述四种方法输出都是相同的：

# output:
pizza size:  16
('pepperoni',)
pizza size:  12
('mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

顺利毕业企划