函數

下面的地址可以查看函數:
https://docs.python.org/3/library/functions.html

也可以在交互式命令行通過help()查看函數的幫助信息。
如:

>>>help(abs)

調用函數也非常簡單，傳入的參數數量和類型一致就行,傳入的參數數量不對或類型不能被函數所接受，會報TypeError的錯誤

>>> abs(100)
100
>>> abs(-20)
20
>>> abs(12.34)
12.34

函數max()可以接收任意多個參數，並返回最大的那個：

>>> max(1, 2)
2
>>> max(2, 3, 1, -5)
3

類型轉換函數

Python內置的常用函數還包括數據類型轉換函數，比如int()函數可以把其他數據類型轉換爲整數：

>>> 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

把函數名賦給一個變量，相當於給這個函數起了一個“別名”：

>>> a = abs # 變量a指向abs函數
>>> a(-1) # 所以也可以通過a調用abs函數
1

#
定義函數
在Python中，定義一個函數要使用def語句，依次寫出函數名、括號、括號中的參數和冒號:，然後，在縮進塊中編寫函數體，函數的返回值用return語句返回。

def my_abs(x):
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x

空函數

如果想定義一個什麼事也不做的空函數，可以用pass語句：

def nop():
    pass

pass語句什麼都不做，那有什麼用？

實際上pass可以用來作爲佔位符，比如現在還沒想好怎麼寫函數的代碼，就可以先放一個pass，讓代碼能運行起來。

pass還可以用在其他語句裏，比如：

if age >= 18:
    pass

缺少了pass，代碼運行就會有語法錯誤。

定義錯誤處理

當傳入了不恰當的參數時，內置函數abs會檢查出參數錯誤，而我們定義的my_abs沒有參數檢查，會導致if語句出錯，出錯信息和abs不一樣。
如:

>>> my_abs('A')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 2, in my_abs
TypeError: unorderable types: str() >= int()
>>> abs('A')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: bad operand type for abs(): 'str'

修改一下my_abs的定義，對參數類型做檢查，只允許整數和浮點數類型的參數。數據類型檢查可以用內置函數isinstance()實現：

def my_abs(x):
    if not isinstance(x, (int, float)):
        raise TypeError('bad operand type')
        if x >= 0:
            return x
        else:
            return -x

返回多個值

比如在遊戲中經常需要從一個點移動到另一個點，給出座標、位移和角度，就可以計算出新的新的座標：

import math

def move(x, y, step, angle=0):
    nx = x + step * math.cos(angle)
    ny = y - step * math.sin(angle)
    return nx, ny

x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
print(x,y);

返回值其實是一個tuple 但是，在語法上，返回一個tuple可以省略括號，而多個變量可以同時接收一個tuple，按位置賦給對應的值，所以，Python的函數返回多值其實就是返回一個tuple，但寫起來更方便。

綜合案例:

定義一個函數quadratic(a, b, c)，接收3個參數，返回一元二次方程：

ax2 + bx + c = 0

的兩個解。

公式:

x=(-b±√(b^2-4ac))/2a

a爲0的時候只有一個解，b^2-4ac<0的時候無解。

import math

def quadratic(a, b, c):
    if(a==0 and b==0):
        return;
    delta=b*b-4*a*c
    if(delta<0):
        print("此方程無解")
        return;
    elif(a==0 and b!=0):
        return -c/b
    else:
        return (-b+math.sqrt(delta))/2*a,(-b-math.sqrt(delta))/2*a

a=input("輸入a");
b=input("輸入b");
c=input("輸入c");

r=quadratic(int(a), int(b), int(c));
print(r);

默認參數

Python定義函數的時候，可以指定參數默認的值，這時候可以不傳該參數

例: 我們經常計算x2，所以，完全可以把第二個參數n的默認值設定爲2,比Java的重載方法要簡單。

def power(x, n=2):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s

當我們調用power(5)時，相當於調用power(5, 2)

注意
* 一是必選參數在前，默認參數在後
* 當函數有多個參數時，把變化大的參數放前面，變化小的參數放後面。
* 默認參數要牢記一點：默認參數必須指向不變對象！L=[]這種就有可能有問題

下面定義了一個函數

def enroll(name, gender, age=6, city='Beijing'):
    print('name:', name)
    print('gender:', gender)
    print('age:', age)
    print('city:', city)

觀察下, 如果age和city分別爲空的時候,如何輸入

enroll('Bob', 'M', 7)
#可以不按順序提供部分默認參數。當不按順序提供部分默認參數時，需要把參數名寫上。
enroll('Adam', 'M', city='Tianjin')

可變參數

在Python函數中，還可以定義可變參數。

定義可變參數和定義一個list或tuple參數相比，僅僅在參數前面加了一個*號。參數numbers接收到的是一個tuple

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

>>> calc(1, 2)
5
>>> calc()
0

如果已經有一個list或者tuple，要調用一個可變參數怎麼辦？

>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(nums[0], nums[1], nums[2])
14

這種寫法當然是可行的，問題是太繁瑣，所以Python允許你在list或tuple前面加一個*號，把list或tuple的元素變成可變參數傳進去：

>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(*nums)
14

*nums表示把nums這個list的所有元素作爲可變參數傳進去。這種寫法相當有用，而且很常見。

關鍵字參數

可變參數允許你傳入0個或任意個參數，這些可變參數在函數調用時自動組裝爲一個tuple。而關鍵字參數允許你傳入0個或任意個含參數名的參數，這些關鍵字參數在函數內部自動組裝爲一個dict。示例：

使用**控制

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

和可變參數類似，也可以先組裝出一個dict，然後，把該dict轉換爲關鍵字參數傳進去：

>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
>>> person('Jack', 24, **extra)
name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}

**extra表示把extra這個dict的所有key-value用關鍵字參數傳入到函數的**kw參數，kw將獲得一個dict，注意kw獲得的dict是extra的一份拷貝，對kw的改動不會影響到函數外的extra。

命名關鍵字參數

對於關鍵字參數，函數的調用者可以傳入任意不受限制的關鍵字參數。至於到底傳入了哪些，就需要在函數內部通過kw檢查。

def person(name, age, **kw):
    if 'city' in kw:
        # 有city參數
        pass
    if 'job' in kw:
        # 有job參數
        pass
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

但是調用者仍可以傳入不受限制的關鍵字參數：

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)

果要限制關鍵字參數的名字，就可以用命名關鍵字參數，例如，只接收city和job作爲關鍵字參數。這種方式定義的函數如下：

def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)

和關鍵字參數**kw不同，命名關鍵字參數需要一個特殊分隔符*，*後面的參數被視爲命名關鍵字參數。

調用方式如下：

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')
Jack 24 Beijing Engineer

如果函數定義中已經有了一個可變參數，後面跟着的命名關鍵字參數就不再需要一個特殊分隔符*了：

def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, args, city, job)

命名關鍵字參數必須傳入參數名，這和位置參數不同。如果沒有傳入參數名，調用將報錯。

命名關鍵字參數可以有缺省值，從而簡化調用：

def person(name, age, *, city='Beijing', job):
    print(name, age, city, job)

由於命名關鍵字參數city具有默認值，調用時，可不傳入city參數：

>>> person('Jack', 24, job='Engineer')
Jack 24 Beijing Engineer

關鍵字參數

使用**控制

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

和可變參數類似，也可以先組裝出一個dict，然後，把該dict轉換爲關鍵字參數傳進去：

>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
>>> person('Jack', 24, **extra)
name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}

命名關鍵字參數

對於關鍵字參數，函數的調用者可以傳入任意不受限制的關鍵字參數。至於到底傳入了哪些，就需要在函數內部通過kw檢查。

def person(name, age, **kw):
    if 'city' in kw:
        # 有city參數
        pass
    if 'job' in kw:
        # 有job參數
        pass
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

但是調用者仍可以傳入不受限制的關鍵字參數：

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)

果要限制關鍵字參數的名字，就可以用命名關鍵字參數，例如，只接收city和job作爲關鍵字參數。這種方式定義的函數如下：

def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)

和關鍵字參數**kw不同，命名關鍵字參數需要一個特殊分隔符*，*後面的參數被視爲命名關鍵字參數。

調用方式如下：

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')
Jack 24 Beijing Engineer

如果函數定義中已經有了一個可變參數，後面跟着的命名關鍵字參數就不再需要一個特殊分隔符*了：

def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, args, city, job)

命名關鍵字參數必須傳入參數名，這和位置參數不同。如果沒有傳入參數名，調用將報錯。

命名關鍵字參數可以有缺省值，從而簡化調用：

def person(name, age, *, city='Beijing', job):
    print(name, age, city, job)

由於命名關鍵字參數city具有默認值，調用時，可不傳入city參數：

>>> person('Jack', 24, job='Engineer')
Jack 24 Beijing Engineer

參數組合

Python中定義函數，可以用必選參數、默認參數、可變參數、關鍵字參數和命名關鍵字參數，這5種參數都可以組合使用。

但是請注意，參數定義的順序必須是：必選參數、默認參數、可變參數、命名關鍵字參數和關鍵字參數。

比如定義一個函數，包含上述若干種參數：

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)

在函數調用的時候，Python解釋器自動按照參數位置和參數名把對應的參數傳進去。

>>> 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}

最神奇的是通過一個tuple和dict，你也可以調用上述函數：

>>> args = (1, 2, 3, 4)
>>> kw = {'d': 99, 'x': '#'}
>>> f1(*args, **kw)
a = 1 b = 2 c = 3 args = (4,) kw = {'d': 99, 'x': '#'}
>>> args = (1, 2, 3)
>>> kw = {'d': 88, 'x': '#'}
>>> f2(*args, **kw)
a = 1 b = 2 c = 3 d = 88 kw = {'x': '#'}

所以，對於任意函數，都可以通過類似func(*args, **kw)的形式調用它，無論它的參數是如何定義的。

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python3精簡筆記(二)——函數

函數

類型轉換函數

空函數

定義錯誤處理

返回多個值

綜合案例:

默認參數

可變參數

關鍵字參數

命名關鍵字參數

關鍵字參數

命名關鍵字參數

參數組合

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