调用函数
Python内置了很多有用的函数,我们可以直接调用。要调用一个函数,需要知道函数的名称和参数,比如求绝对值的函数abs
,只有一个参数。可以直接从Python的官方网站查看文档:http://docs.python.org/3/library/functions.html#abs
也可以在交互式命令行通过help(abs)
查看abs
函数的帮助信息。调用abs
函数:
>>> abs(100)
100
>>> abs(-20)
20
>>> abs(12.34)
12.34
>>> max(1, 2)
2
>>> max(2, 3, 1, -5)
3
>>> int('123')
123
>>> int(12.34)
12
>>> float('12.34')
12.34
>>> str(1.23)
'1.23'
>>> str(100)
'100'
>>> bool(1)
True
>>> bool('')
False
函数名其实就是指向一个函数对象的引用,完全可以把函数名赋给一个变量,相当于给这个函数起了一个“别名”:
>>> a = abs # 变量a指向abs函数
>>> a(-1) # 所以也可以通过a调用abs函数
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定义函数
在Python中,定义一个函数要使用def
语句,依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:
,然后,在缩进块中编写函数体,函数的返回值用return
语句返回。我们以自定义一个求绝对值的my_abs
函数为例:
# -*- coding: utf-8 -*-
def my_abs(x):
if x >= 0:
return x
else:
return -x
空函数
如果想定义一个什么事也不做的空函数,可以用pass
语句:
# -*- coding: utf-8 -*-
def nop():
pass
pass
语句什么都不做,那有什么用?实际上pass
可以用来作为占位符,比如现在还没想好怎么写函数的代码,就可以先放一个pass
,让代码能运行起来。
函数参数
Python的函数定义非常简单,但灵活度却非常大。除了正常定义的必选参数外,还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数,使得函数定义出来的接口,不但能处理复杂的参数,还可以简化调用者的代码。
位置参数
# -*- coding: utf-8 -*-
def power(x):
return x * x
对于power(x)
函数,参数x就是一个位置参数。现在,如果我们要计算x3
怎么办?可以再定义一个power3
函数,但是如果要计算x4、x5……
怎么办?我们不可能定义无限多个函数。你也许想到了,可以把power(x)
修改为power(x, n)
,用来计算xn
,说干就干:
# -*- coding: utf-8 -*-
def power(x, n):
s = 1
while n > 0:
n = n - 1
s = s * x
return s
默认参数
新的power(x, n)
函数定义没有问题,但是,旧的调用代码失败了,原因是我们增加了一个参数,导致旧的代码因为缺少一个参数而无法正常调用。这个时候,默认参数就排上用场了。由于我们经常计算x2,所以,完全可以把第二个参数n的默认值设定为2:
# -*- coding: utf-8 -*-
def power(x, n=2):
s = 1
while n > 0:
n = n - 1
s = s * x
return s
注:必选参数在前,默认参数在后,否则Python的解释器会报错。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。 定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象!
可变参数
在Python函数中,还可以定义可变参数。顾名思义,可变参数就是传入的参数个数是可变的,可以是1个、2个到任意个,还可以是0个。
# -*- coding: utf-8 -*-
def calc(*numbers):
sum = 0
for n in numbers:
sum = sum + n * n
return sum
定义可变参数和定义一个list
或tuple
参数相比,仅仅在参数前面加了一个*
号。在函数内部,参数numbers
接收到的是一个tuple
,因此,函数代码完全不变。但是,调用该函数时,可以传入任意个参数,包括0个参数:
# -*- coding: utf-8 -*-
>>> calc(1, 2)
5
>>> calc()
0
如果已经有一个list
或者tuple
,要调用一个可变参数怎么办?可以这样做:
# -*- coding: utf-8 -*-
>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(*nums)
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关键字参数
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。和可变参数类似,也可以先组装出一个dict
,然后,把该dict
转换为关键字参数传进去:
# -*- coding: utf-8 -*-
>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
>>> person('Jack', 24, city=extra['city'], job=extra['job'])
name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
命名关键字参数
如果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:
# -*- coding: utf-8 -*-
def person(name, age, *, city, 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:
# -*- coding: utf-8 -*-
>>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')
Jack 24 Beijing Engineer
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、关键字参数和命名关键字参数,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:
# -*- coding: utf-8 -*-
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。
# -*- coding: utf-8 -*-
>>> f1(1, 2)
a = 1 b = 2 c = 0 args = () kw = {}
>>> f1(1, 2, c=3)
a = 1 b = 2 c = 3 args = () kw = {}
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b')
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {}
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b', x=99)
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {'x': 99}
>>> f2(1, 2, d=99, ext=None)
a = 1 b = 2 c = 0 d = 99 kw = {'ext': None}
递归函数
在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数。举个例子,我们来计算阶乘n! = 1 x 2 x 3 x ... x n
,用函数fact(n)
表示:
# -*- coding: utf-8 -*-
def fact(n):
if n==1:
return 1
return n * fact(n - 1)
使用递归函数需要注意防止栈溢出。在计算机中,函数调用是通过栈(stack
)这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出。
本文参考廖雪峰 python 教程,作为个人学习笔记。