Python函數

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0x01 什麼是函數

函數就是一段代碼裡面可重複使用的部分，我們在寫程式的時候常常都會遇到一些需要重用的功能，若將其功能寫成一個函數，那我們就不必要寫多一次該代碼，只需直接套用該函數就可以了。

0x02 函數的定義規則

  • 以def關鍵字眼為開頭，後面接的是你要定義的函數名稱和圓括號()。
  • 任何在這函數裡面會出現的參數和自變量需放在圓括號裡面，因為裡面是讓你來定義參數的。
  • 函數第一行可以選擇性使用文檔字符串對所存放的函數加以說明。
  • 函數內容會以冒號:開始並且在下一行後開始縮進。
  • return [表達式] 代表你會結束該函數，選擇性地返回一個數值給調用方，若沒有表達式return就是說你返回的是None。

格式

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def 函數名（参數列表）:
    函數体

0x03 例子

比如說我們要生成一個有指定邊界的斐波那契數列的函數:

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>>> def fib(n): # write Fibonacci series up to n
...     """Print a Fibonacci series up to n."""
...     a, b = 0, 1
...     while a < n:
...         print(a, end=' ')
...         a, b = b, a+b
...     print()
...
>>> def fib(n):    # write Fibonacci series up to n

>>> # Now call the function we just defined:
... fib(2000)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597

在上述的函數裡面，所有變量的賦值會存在局部符號表(Local Symbol Table)裡面。變量引用會先檢查局部符號表，接著就是包含函數的局部符號表，跟在後面是全局符號表，最後則是內置名字表。因此，全局變量是不能直接在函數裡面賦值（要用global語句來命名）。

一個函數定義會在當前的符號表裡面引入函數名字。而函數名字的值（函數體）會被Python的解釋器認為是用戶自定義的類型，之後可賦予其他的名字（變量名字以及被當作其他函數來使用。

比如說這樣：

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>>> fib
<function fib at 10042ed0>
>>> f = fib
>>> f(100)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89

0x04 深入了解如何定義函數

現在我們就可以開始深入了解3種形式的函數使用方式。方式有這3種類型：

  • 默認參數
  • 關鍵字參數
  • 可變參數列表
  • Lambda形式

默認參數

在Python裡面最常見的默認函數的形式多數含有一個或多個的實際參數，這使到該函數在被呼叫的時候可以使用更少已被定義的實際函數。我們來看看下面的例子：

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def ask_ok(prompt, retries=4, complaint='Yes or no, please!'):
    while True:
        ok = input(prompt)
        if ok in ('y', 'ye', 'yes'):
            return True
        if ok in ('n', 'no', 'nop', 'nope'):
            return False
        retries = retries - 1
        if retries < 0:
            raise OSError('uncooperative user')
        print(complaint)

此函數的調用方式：

  • 只給出必要的参數ask_ok('Do you really want to quit?')
  • 給出一個可選的参數ask_ok('OK to overwrite the file?', 2)
  • 給出所有的參數ask_ok('OK to overwrite the file?', 2, 'Come on, only yes or no!')

調用函數的時候，如果沒有傳遞參數，也會使用默認的參數。以下是沒有傳入參數的實際例子。

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def printinfo(name,age = 24):
    print("Name: ", name)
    print("Age: ", age)
    return

printinfo(age = 10,name="Bean Bean")

關鍵字參數

也可以把函數裡面的參數設定成某個固定的關鍵字來進行調用(Keyword = Value)。

例子：

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def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom', type='Norwegian Blue'):
    print("-- This parrot wouldn't", action, end=' ')
    print("if you put", voltage, "volts through it.")
    print("-- Lovely plumage, the", type)
    print("-- It's", state, "!")

在這例子裡面，可以接受一個必選參數 (voltage) 以及三個可選參數 (state, action, 和 type)。可以用以下任何一個方法來進行調用:

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parrot(5000)                                          # 1 positional argument
parrot(voltage=5000)                                  # 1 keyword argument
parrot(voltage=5000000, action='VOOOOOM')             # 2 keyword arguments
parrot(action='VOOOOOM', voltage=5000000)             # 2 keyword arguments
parrot('a million', 'bereft of life', 'jump')         # 3 positional arguments
parrot('a thousand', state='pushing up the daisies')  # 1 positional, 1 keyword

那麼無效的調用例子又是怎樣的呢？

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parrot()                     # required argument missing
parrot(voltage=5.0, 'dead')  # non-keyword argument after a keyword argument
parrot(110, voltage=220)     # duplicate value for the same argument
parrot(actor='John Cleese')  # unknown keyword argument

另外，關鍵字的參數也必須跟隨在位置參數的後面。在傳遞期間，所有的關鍵字參數必須與函數可接受的某個參數互相匹配。而且任何参数都不可以多次赋值。下面的示例由于這種限制而無法呼叫該函數:

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>>> def function(a):
...     pass
...
>>> function(0, a=0)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
TypeError: function() got multiple values for keyword argument 'a'

在函數調用期間，關鍵字函數可以被使用來確定傳入的參數值。另外調用時候參數的順序與聲明時不一致也沒關係，因為Python解釋器會自動匹配相關參數值。

來看下這個程式：

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#可以解釋函數
def printme(str):
   "Print any entered String"
   print (str);
   return;
 
#调用printme函數
printme(str = "Pikachu is cute!");

結果
Pikachu is cute!

暫時沒用

在你引入一個像**name的參數時候，它會接收一個字典 Maping Types - dict。該字典包含了所有未出現在形式參數列表中的關鍵字參數。著

该字典包含了所有未出现在形式参数列表中的关键字参数。这里可能还会组合使用一个形如 name （下一小节详细介绍） 的形式参数，它接收一个元组（下一节中会详细介绍），包含了所有没有出现在形式参数列表中的参数值（ name 必须在 **name 之前出现）。 例如，我们这样定义一个函数:

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def cheeseshop(kind, *arguments, **keywords):
    print("-- Do you have any", kind, "?")
    print("-- I'm sorry, we're all out of", kind)
    for arg in arguments:
        print(arg)
    print("-" * 40)
    keys = sorted(keywords.keys())
    for kw in keys:
        print(kw, ":", keywords[kw])

可變參數列表

讓函數調用可變個數的參數。這些參數會被包裝進一個元組。

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def write_multiple_items(file, separator, *args):
    file.write(separator.join(args))
    
"""出現在 *args 後面的參數是關鍵字參數"""
>>> def concat(*args, sep="/"):
...    return sep.join(args)
...
>>> concat("earth", "mars", "venus")
'earth/mars/venus'
>>> concat("earth", "mars", "venus", sep=".")
'earth.mars.venus'

lambda 函數

【暫時沒有用到】

  • 參數列表的分析
  • 函數註解

參考網站

http://www.runoob.com/python3/python3-function.html
http://docs.pythontab.com/python/python3.4/controlflow.html#tut-functions

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