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函数

定义函数

函数function,通常接受输入参数,并有返回值。

它负责完成某项特定任务,而且相较于其他代码,具备相对的独立性。

In [1]:

def add(x, y):
    """Add two numbers"""
    a = x + y
    return a

函数通常有一下几个特征:

  • 使用 def 关键词来定义一个函数。
  • def 后面是函数的名称,括号中是函数的参数,不同的参数用 , 隔开, def foo(): 的形式是必须要有的,参数可以为空;
  • 使用缩进来划分函数的内容;
  • docstring""" 包含的字符串,用来解释函数的用途,可省略;
  • return 返回特定的值,如果省略,返回 None

使用函数

使用函数时,只需要将参数换成特定的值传给函数。

Python并没有限定参数的类型,因此可以使用不同的参数类型:

In [2]:

print add(2, 3)
print add('foo', 'bar')
5
foobar

在这个例子中,如果传入的两个参数不可以相加,那么Python会将报错:

In [3]:

print add(2, "foo")
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-3-6f8dcf7eb280> in <module>()
----> 1  print add(2, "foo")

<ipython-input-1-e831943cfaf2> in add(x, y)
 1 def add(x, y):
 2     """Add two numbers"""
----> 3  a = x + y
 4     return a

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

如果传入的参数数目与实际不符合,也会报错:

In [4]:

print add(1, 2, 3)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-4-ed7bae31fc7d> in <module>()
----> 1  print add(1, 2, 3)

TypeError: add() takes exactly 2 arguments (3 given)

In [5]:

print add(1)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-5-a954233d3b0d> in <module>()
----> 1  print add(1)

TypeError: add() takes exactly 2 arguments (1 given)

传入参数时,Python提供了两种选项,第一种是上面使用的按照位置传入参数,另一种则是使用关键词模式,显式地指定参数的值:

In [6]:

print add(x=2, y=3)
print add(y="foo", x="bar")
5
barfoo

可以混合这两种模式:

In [7]:

print add(2, y=3)
5

设定参数默认值

可以在函数定义的时候给参数设定默认值,例如:

In [8]:

def quad(x, a=1, b=0, c=0):
    return a*x**2 + b*x + c

可以省略有默认值的参数:

In [9]:

print quad(2.0)
4.0

可以修改参数的默认值:

In [10]:

print quad(2.0, b=3)
10.0

In [11]:

print quad(2.0, 2, c=4)
12.0

这里混合了位置和指定两种参数传入方式,第二个2是传给 a 的。

注意,在使用混合语法时,要注意不能给同一个值赋值多次,否则会报错,例如:

In [12]:

print quad(2.0, 2, a=2)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-12-101d0c090bbb> in <module>()
----> 1  print quad(2.0, 2, a=2)

TypeError: quad() got multiple values for keyword argument 'a'

接收不定参数

使用如下方法,可以使函数接受不定数目的参数:

In [13]:

def add(x, *args):
    total = x
    for arg in args:
        total += arg
    return total

这里,*args 表示参数数目不定,可以看成一个元组,把第一个参数后面的参数当作元组中的元素。

In [14]:

print add(1, 2, 3, 4)
print add(1, 2)
10
3

这样定义的函数不能使用关键词传入参数,要使用关键词,可以这样:

In [15]:

def add(x, **kwargs):
    total = x
    for arg, value in kwargs.items():
        print "adding ", arg
        total += value
    return total

这里, **kwargs 表示参数数目不定,相当于一个字典,关键词和值对应于键值对。

In [16]:

print add(10, y=11, z=12, w=13)
adding  y
adding  z
adding  w
46

再看这个例子,可以接收任意数目的位置参数和键值对参数:

In [17]:

def foo(*args, **kwargs):
    print args, kwargs

foo(2, 3, x='bar', z=10)
(2, 3) {'x': 'bar', 'z': 10}

不过要按顺序传入参数,先传入位置参数 args ,在传入关键词参数 kwargs

返回多个值

函数可以返回多个值:

In [18]:

from math import atan2

def to_polar(x, y):
    r = (x**2 + y**2) ** 0.5
    theta = atan2(y, x)
    return r, theta

r, theta = to_polar(3, 4)
print r, theta
5.0 0.927295218002

事实上,Python将返回的两个值变成了元组:

In [19]:

print to_polar(3, 4)
(5.0, 0.9272952180016122)

因为这个元组中有两个值,所以可以使用

r, theta = to_polar(3, 4) 

给两个值赋值。

列表也有相似的功能:

In [20]:

a, b, c = [1, 2, 3]
print a, b, c
1 2 3

事实上,不仅仅返回值可以用元组表示,也可以将参数用元组以这种方式传入:

In [21]:

def add(x, y):
    """Add two numbers"""
    a = x + y
    return a

z = (2, 3)
print add(*z)
5

这里的*必不可少。

事实上,还可以通过字典传入参数来执行函数:

In [22]:

def add(x, y):
    """Add two numbers"""
    a = x + y
    return a

w = {'x': 2, 'y': 3}
print add(**w)
5

map 方法生成序列

可以通过 map 的方式利用函数来生成序列:

In [23]:

def sqr(x): 
    return x ** 2

a = [2,3,4]
print map(sqr, a)
[4, 9, 16]

其用法为:

map(aFun, aSeq) 

将函数 aFun 应用到序列 aSeq 上的每一个元素上,返回一个列表,不管这个序列原来是什么类型。

事实上,根据函数参数的多少,map 可以接受多组序列,将其对应的元素作为参数传入函数:

In [24]:

def add(x, y): 
    return x + y

a = (2,3,4)
b = [10,5,3]
print map(add,a,b)
[12, 8, 7]