Python中的函数_python入门教程(非常详细)

目录

一、定义函数

• 1.向函数传递信息
• 2.实参和形参

二、传递实参

• 1.位置实参
• 2.关键字实参
• 3.默认值
• 4.等效的函数调用
• 5.避免实参错误

三、返回值

• 1.返回简单值
• 2.让实参变成可选的（将可选的形参设为空字符串+if语句）
• 3.返回字典
• 4.结合使用函数和while循环

四、传递列表

• 1.在函数中修改列表
• 2.禁止函数修改列表

五、传递任意数量实参

六、将函数存储在模块中

• 1.导入整个模块
• 2.导入特定函数
• 3.使用as给函数指定别名
• 4.使用as 给模块命名
• 5.导入模块中所有函数

七、函数编写指南

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一、定义函数

首先函数定义：def + 函数名 +（）+ ：，函数定义后面的所有缩进体构成函数体，三引号内的文本为文本字符串——描述函数是做什么，print( )是函数体内唯一一行代码，因此greet_user()只做了一项工作：打印Hello!

函数调用让python执行函数的代码，要调用函数只需要指定函数名 +（）。函数调用的方式：a.函数名+（），（）内可以有内容；b.将函数名+（）赋值给一个变量，再打印变量。

def greet_user(): #函数定义 """显示简单的字符串""" print("Hello!") greet_user()

Hello!

1.向函数传递信息

在函数定义def greet_user( )的括号中添加username，可让函数接受你给username指定的任何值。

def greet_user(username): print(f"Hello, {username}.") greet_user('sarah')

Hello, sarah.

2.实参和形参

前面定义函数greet_user( )时，变量username是形参，值‘sarah'是实参。形参是可以被顶替的幌子，存在于定义参数中的括号和函数体中；实参是实在可打印出来的，存在于函数调用。形参不需要打引号，实参需要打引号。

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。注意：有时形参和实参不分。

二、传递实参

函数定义中可能包含多个形参，因此函数调用中可能也包括多个实参。向函数传递实参的方式有很多，可使用位置参数，要求形参和实参的顺序相同；也可使用关键字参数，其中每个实参都由变量名和值组成。

1.位置实参

调用函数时，python必须函数调用中的每个实参关联到函数定义中的一个形参。最简单的关联方式是基于实参的顺序，这种关联方式被称为位置实参。

函数定义表明需要一种动物类型和一个名字。在调用函数时也需要按顺序提供一种动物类型和一个名字。

def describe_pet(animal_type,pet_name): print(f"I have a {animal_type}.") print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name}.") describe_pet('hamaster','harry') #将实参hamaster关联到形参animal_type,将实参harry关联到形参pet_name

I have a hamaster. My hamaster's name is harry.

多次调用函数：可根据需要调用函数任意次，python将按照顺序将函数调用中的实参关联到函数定义中相应的形参。位置实参的顺序很重要。

def describe_pet(animal_type,pet_name): print(f"I have a {animal_type}.") print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name}.") describe_pet('hamaster','harry') describe_pet('dog','willie')

I have a hamaster. My hamaster's name is harry. I have a dog. My dog's name is willie.

2.关键字实参

关键词实参是传递给函数的名称值对。在实参中将名称和值关联起来，所有向函数传递实参时不会混淆。使用关键词实参时，一定要准确指定函数定义中的形参名。

def describe_pet(animal_type,pet_name): print(f"I have a {animal_type}.") print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name}.") describe_pet(animal_type = 'hamaster',pet_name = 'harry') #形参不需要打引号，实参需要打引号

I have a hamaster. My hamaster's name is harry.

3.默认值

编写函数时，可以给形参指定默认值。若调用函数时，指定了实参，python将使用指定的实参值；否则，将使用形参的默认值。默认值出现在定义函数中，且要放在后面。

给animal_type指定了默认值，在调用函数时，如果没有给animal_type指定实参，将使用默认值dog。所以函数调用中只包含宠物的名字，然而python依旧将实参视为位置参数，这个实参将关联到定义中的第一个形参。故可以在函数调用时，只提供小狗的名字。

def describe_pet(pet_name,animal_type = 'dog'): print(f"I have a {animal_type}.") print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name}.") describe_pet(pet_name = 'willie') #等价于 describe_pet('willie')

I have a dog. My dog's name is willie.

4.等效的函数调用

def describe_pet(pet_name,animal_type = 'dog'): print(f"I have a {animal_type}.") print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name}.") describe_pet('willie') describe_pet(pet_name = 'willie') describe_pet('harry','hamster') describe_pet(pet_name = 'harry',animal_type = 'hamaster') describe_pet(animal_type = 'hamaster',pet_name = 'harry')

5.避免实参错误

若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

def describe_pet(pet_name,animal_type = 'dog'): print(f"I have a {animal_type}.") print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name}.") describe_pet()

TypeError: describe_pet() missing 1 required positional argument: 'pet_name' #指出函数调用少了1个实参，并指出了相应的实参名称

三、返回值

函数并非总是显示输出，还可以处理数据。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。

在函数中，两种打印方式：a.函数体中包括print，函数调用中直接用函数名+（）；b.函数体中不包括print，是变量的等式，函数体中要return，函数调用中包括print。

1.返回简单值

调用返回值函数时，需提供一个变量，以便将返回的值赋给它。原本只需要输入print("Jimi Hendrix")就可输出，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。return语句可将值返回到调用函数的代码行，实质就是调用函数体中有用的那一行full_name = f"{first_name} {last_name}" 再根据其设定实参。return后面都要跟变量，而非函数名

def get_formatted_name(first_name,last_name): full_name = f"{first_name} {last_name}" return full_name.title() musician = get_formatted_name('jimi','hendrix') #将返回值赋给变量 print(musician) 

Jimi Hendrix

def get_formatted_name(first_name,last_name): full_name = f"{first_name} {last_name}" print(f"{full_name.title()}") get_formatted_name('jimi','hendrix') 

2.让实参变成可选的（将可选的形参设为空字符串+if语句）

让实参变成可选，可以使得只在必要时提供额外信息，使用默认值来让实参变成可选的。

def get_formatted_name(first_name,middle_name,last_name): full_name = f"{first_name} {middle_name} {last_name}" return full_name.title() musician = get_formatted_name('john','lee','hooker') print(musician)

John Lee Hooker

并非所有人都有中间名，若只提供名和姓，它将不能正确运行，为了让中间名可选，可给形参指定一个空的默认值。将形参middle_name的默认值设为一个空字符串，并将其移到形参列表末尾。

def get_formatted_name(first_name,last_name,middle_name = ""): #可选形参 if middle_name: #如果middle_name为True #if语句 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') #若要指定中间名，就必须确保它是最后一个实参，这样才能将位置正确的关联到形参 print(musician)

Jimi Hendrix John Lee Hooker

3.返回字典

要返回字典，只需要在函数体中创建字典。

def build_person(first_name,last_name): person = {'first':first_name,'last':last_name} #创建字典 return person #返回字典 musician = build_person('jimi','hendrix') print(musician)

{'first': 'jimi', 'last': 'hendrix'}

在字典中添加可选形参。将可选形参的默认值设为特殊值None或空字符串（表示变量没有值）。可将None视为占位符，在条件测试中，None相当于False，如果函数调用中包含形参的值，这个值将存储在字典中。

def build_person(first_name,last_name,age = None): #可选形参 person = {'first':first_name,'last':last_name} #创建字典，可选形参先不用加入字典 if age: #对可选形参进行管理，if语句 person['age'] = age #若需要可选形参，再在字典中添加键值对 return person #返回字典 musician = build_person('jimi','hendrix',age = 21) print(musician)

{'first': 'jimi', 'last': 'hendrix', 'age': 21}

4.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。

def get_formatted_name(first_name,last_name): full_name = f"{first_name} {last_name}" return full_name.title() while True: #无限循环，用于用户交互 print("\nPlease tell me your name,") print("(enter 'q' at any time to quit)") f_name = input("First name: ") if f_name == 'q': break l_name = input("Last name: ") if l_name == 'q': break formatted_name = get_formatted_name(f_name,l_name) print(f"\nHello,{formatted_name}!")

Please tell me your name, (enter 'q' at any time to quit) First name: zuo Last name: xin Hello,Zuo Xin! Please tell me your name, (enter 'q' at any time to quit) First name: q

注意：所有交互式代码都可以用文本编辑器编写，在终端上直接运行。运行方法参照第一篇博文（f: —— cd 路径 —— dir查看内容——python +文件）

四、传递列表

将列表传递给函数后，函数就能直接访问其内容。

def greet_users(names): for name in names: msg = f"Hello,{name.title()}." print(msg) usernames = ['hannah','ty','margot'] #定义了一个用户列表usernames greet_users(usernames) #调用函数，并将列表传递给了它

Hello,Hannah. Hello,Ty. Hello,Margot.

1.在函数中修改列表

列表传递给函数后，函数就可对列表进行修改，且是永久性的，所有可以高效的处理大量数据。需要打印的设计放在一个列表中，打印后移到另一个列表中，不适用函数的情况下的代码：

unprinted_designs = ['phone case','robot pendant','dodecahedron'] completed_models = [] while unprinted_designs: current_design = unprinted_designs.pop() print(f"Printing model:{current_design}") completed_models.append(current_design) print("\nThe following models have been printed:") for completed_model in completed_models: print(completed_model)

Printing model:dodecahedron Printing model:robot pendant Printing model:phone case The following models have been printed: dodecahedron robot pendant phone case

为重新组织这些代码，可编写两个函数。第一个函数负责处理打印设计的工作，第二个概述打印哪些设计。使用函数的组织更为有序，大部分的工作代码移到了两个函数中，让主程序更容易理解，同时程序更容易拓展和维护，若需对打印代码进行修改，只需改一次。

def print_models(unprinted_designs,completed_models): while unprinted_designs: current_design = unprinted_designs.pop() print(f"Printing {current_design}") completed_models.append(current_design) #将设计逐个从未打印的设计列表中取出，并加入打印好的模型列表中 def show_completed_models(completed_models): print("\nThe following models have been printed:") for completed_model in completed_models: print(completed_model) #显示打印出来的每个模型的名称 unprinted_designs = ['dodecahedron','robot pendant','phone case'] completed_models = [] print_models(unprinted_designs,completed_models) #由于已经定义了两个函数，只需调用它们并传入正确的实参即可。 show_completed_models(completed_models)

Printing phone case Printing robot pendant Printing dodecahedron The following models have been printed: phone case robot pendant dodecahedron

每个函数都应只负责一项具体的任务，可以在一个函数中调用另一个函数。编写函数时发现执行的任务太多，可尝试将这些代码划分到两个函数。

2.禁止函数修改列表

即便打印好了所有设计，也要保留原来的未打印的设计列表，以供备案。但由于将所有的设计都移出了unprinted_designs，这个列表变成了空的，原来的列表没有了。为解决这个问题，可向函数传递列表的副本而非原件。用切片表示法创建列表。

print_models(unprinted_designs[:],completed_models)

虽然向函数传递列表的副本可保留原始列表的内容，但除非有充分理由，否则将原始列表传递给函数，因为让函数使用现成列表可避免花时间和内存创建副本，提高效率，尤其是处理大型列表。

五、传递任意数量实参

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

def make_pizza(*toppings): """概述要制作的比萨""" print("\nMaking a pizza with the following toppings: ") for topping in toppings: print(f"-{topping}") make_pizza("pepperoni") make_pizza("mushrooms","green pepers","extra cheese")

Making a pizza with the following toppings: -pepperoni Making a pizza with the following toppings: -mushrooms -green pepers -extra cheese

结合使用位置实参和任意数量实参：函数接受不同类型的实参，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将收到的第一个值赋给形参size，并将其他所有值都存储在元组toppings中。形参名*args，它也收集任意数量的位置实参

def make_pizza(size,*toppings): """概述要制作的比萨""" print(f"\nMaking a {size}-inch pizza with the following toppings: ") for topping in toppings: print(f"-{topping}") make_pizza(16,"pepperoni") make_pizza(22,"mushrooms","green pepers","extra cheese")

Making a 16-inch pizza with the following toppings: -pepperoni Making a 22-inch pizza with the following toppings: -mushrooms -green pepers -extra cheese

使用任意数量的关键字实参，形参**user_info中的**两个星号让Python创建一个名为user_info的空字典，形参名**kwargs，它用于收集任意数量的关键字实参。

def build_profile(first,last,**user_info): """创建字典，包含我们知道的用户一切信息""" user_info['first_name'] = first #将名和姓加入了字典user_info中，字典添加键值对与函数参数结合 user_info['last_name'] = last return user_info user_profile = build_profile('albert','einstein',location = 'princeton',field = 'physics') print(user_profile)

{'location': 'princeton', 'field': 'physics', 'first_name': 'albert', 'last_name': 'einstein'}

六、将函数存储在模块中

将函数存储在称为模块的独立文件中，再将模块导入到主程序中，使用import语句

隐藏程序代码的细节，将重点放在程序的高层逻辑上；重用；共享；使用其他程序员编写的函数库

要让函数是可导入的，得先创建模块。模块是扩展名为．py的文件，包含要导入到程序中的代码。

1.导入整个模块

pizza.py文件中只有函数make_pizza( )，在pizza.py所在的目录中创建makeing_pizzas.py的文件

def make_pizza(size,*toppings): """概述要制作的比萨""" print(f"\nMaking a {size}-inch pizza with the following toppings: ") for topping in toppings: print(f"-{topping}")

要调用被导入模块中的函数， 指定模块名和函数名，中间用句点分割。

import pizza pizza.make_pizza(16,'pepperoni') pizza.make_pizza(22,'mushrooms','green pepers','extra cheese')

Making a 16-inch pizza with the following toppings: -pepperoni Making a 22-inch pizza with the following toppings: -mushrooms -green pepers -extra cheese

2.导入特定函数

调用函数时无需使用句点，调用时只需要指定函数名

from pizza import make_pizza make_pizza(16,'pepperoni') make_pizza(22,'mushrooms','green pepers','extra cheese')

3.使用as给函数指定别名

导入的函数名称可能与程序中的名称相冲突，或函数名称太长，可用别名：函数另一个名称，外号

from pizza import make_pizza as mp mp(16,'pepperoni') mp(22,'mushrooms','green pepers','extra cheese')

4.使用as 给模块命名

import pizza as p p.make_pizza(16,'pepperoni') p.make_pizza(22,'mushrooms','green pepers','extra cheese')

5.导入模块中所有函数

用星号（*）运算符可让Python导入模块中的所有函数。因导入了每个函数，无需句点表示。但尽量不要使用这种方法，若模块中有函数的名称与当前项目中使用的名称相同，会出错。

from pizza import * make_pizza(16,'pepperoni') make_pizza(22,'mushrooms','green pepers','extra cheese')

要么只导入需要的函数，要么导入整个模块用句点表示法。

七、函数编写指南

应给函数指定描述性名称，且只在其中使用小写字母和下划线。

注释应紧跟在函数定义后面，并采用文档字符串格式。

给形参指定默认值时，等号两边不要有空格。

若形参很多，使函数定义的长度超过了79字符，可在函数定义中输入左括号后按回车键，并在下一行按两次Tab键，将形参列表和只缩进一层的函数体区分开来。

程序或模块包含多个函数，可使用两个空行将相邻的函数分开，这样将更容易知道前一个函数在什么地方结束。

import语句都应放在文件开头，除非开头为注释。