Python函数(函数定义、函数调用)用法详解

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函数是 Python 程序的重要组成单位,一个 Python 程序可以由很多个函数组成。前面我们己经用过大量函…

函数是 Python 程序的重要组成单位,一个 Python 程序可以由很多个函数组成。前面我们己经用过大量函数,如 len()、max() 等,使用函数是真正开始编程的第一步。

比如在程序中定义了一段代码,这段代码用于实现一个特定的功能。问题来了,如果下次需要实现同样的功能,难道要把前面定义的代码复制一次?如果这样做实在太傻了,这意味着每次当程序需要实现该功能时,都要将前面定义的代码复制一次。

正确的做法是,将实现特定功能的代码定义成一个函数,每次当程序需要实现该功能时,只要执行(调用)该函数即可。

通俗来讲,所谓函数,就是指为一段实现特定功能的代码“取”一个名字,以后即可通过该名字来执行(调用)该函数。

通常,函数可以接收零个或多个参数,也可以返回零个或多个值。从函数使用者的角度来看,函数就像一个“黑匣子”,程序将零个或多个参数传入这个“黑匣子”,该“黑匣子”经过一番计算即可返回零个或多个值。

对于“黑匣子”的内部细节(就是函数的内部实现细节),函数的使用者并不需要关心。就像前面在调用 len()、max()、min() 等函数时,我们只负责传入参数、接收返回值,至于函数内部的实现细节,我们并不关心。

如图 1 所示为函数调用示意图:

Python函数(函数定义、函数调用)用法详解
图 1 函数调用示意图

从函数定义者(实现函数的人)的角度来看,其至少需要想清楚以下 3 点:

  1. 函数需要几个关键的需要动态变化的数据,这些数据应该被定义成函数的参数。
  2. 函数需要传出几个重要的数据(就是调用该函数的人希望得到的数据),这些数据应该被定义成返回值。
  3. 函数的内部实现过程。

不难看出,定义函数比调用函数要难得多,而本节正是教你如何定义函数的。不过不用担心,对于实现过程复杂的函数,定义本身就很费力,有时候实现不出来也完全正常。

函数定义和调用

在使用函数之前必须先定义函数,定义函数的语法格式如下:

def 函数名(形参列表):
    //由零条到多条可执行语句组成的函数
    [return [返回值]]

Python 声明函数必须使用 def 关键字,对函数语法格式的详细说明如下:

  • 函数名:从语法角度来看,函数名只要是一个合法的标识符即可;从程序的可读性角度来看,函数名应该由一个或多个有意义的单词连缀而成,每个单词的字母全部小写,单词与单词之间使用下画线分隔。
  • 形参列表:用于定义该函数可以接收的参数。形参列表由多个形参名组成,多个形参名之间以英文逗号(,)隔开。一旦在定义函数时指定了形参列表,调用该函数时就必须传入到应的参数值,也就是说,谁调用函数谁负责为形参赋值。

在函数体中多条可执行语句之间有严格的执行顺序,排在函数体前面的语句总是先执行,排在函数体后面的语句总是后执行。

下面程序定义了两个函数,井在程序中调用它们:

  # 定义一个函数,声明2个形参  def my_max(x, y) :      # 定义一个变量z,该变量等于x、y中较大的值      z = x if x > y else y      # 返回变量z的值      return z  # 定义一个函数,声明一个形参  def say_hi(name) :      print("===正在执行say_hi()函数===")      return name + ",您好!"  a = 6  b = 9  # 调用my_max()函数,将函数返回值赋值给result变量  result = my_max(a , b) # ①  print("result:", result)  # 调用say_hi()函数,直接输出函数的返回值  print(say_hi("孙悟空")) # ②

上面程序中定义了两个函数:my_max() 与 say_hi(),并在程序 ① 号、② 号代码处分别调用了 my_max() 和 say_hi() 这两个函数。从下面的运行结果可以看出,当程序调用一个函数时,既可以把调用函数的返回值赋值给指定变量,也可以将函数的返回值传给另一个函数,作为另一个函数的参数。

运行上面程序,将可以看到如下运行结果:

result: 9
===正在执行say_hi()函数===
孙悟空,您好!

在函数体中使用 return 语句可以显式地返回一个值,return 语句返回的值既可是有值的变量,也可是一个表达式。

例如上面的 my_max() 函数,实际上也可简写为如下形式:

  def my_max(x, y) :      # 返回一个表达式      return x if x > y else y

为函数提供说明文档

前面介绍过可以使用 Python 内置的 help() 函数查看其他函数的帮助文档,我们也经常通过 help() 函数查看指定函数的帮助信息,这对于 Python 开发者来说非常重要。

我们还可以为函数编写说明文档,只要把一段字符串放在函数声明之后、函数体之前,这段字符串将被作为函数的部分,这个文档就是函数的说明文档。

程序既可通过 help() 函数查看函数的说明文档,也可通过函数的 __doc__ 属性访问函数的说明文档。下面程序示范了为函数编写说明文档:

  def my_max(x, y) :      '''      获取两个数值之间较大数的函数。        my_max(x, y)          返回x、y两个参数之间较大的那个      '''      # 定义一个变量z,该变量等于x、y中较大的值      z = x if x > y else y      # 返回变量z的值      return z  # 使用help()函数查看my_max的帮助文档  help(my_max)  print(my_max.__doc__)

上面程序使用多行字符串的语法为 my_max() 函数编写了说明文档,接下来程序既可通过 help() 函数查看该函数的说明文档,也可通过 __doc__ 属性访问该函数的说明文档。

运行上面代码,可以看到如下运行结果:

Help on function my_max in module __main__:

my_max(x, y)
    获取两个数值之间较大数的函数。
   
    my_max(x, y)
        返回x、y两个参数之间较大的那个

    获取两个数值之间较大数的函数。

    my_max(x, y)
        返回x、y两个参数之间较大的那个

关于作者: Python基础入门教程

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