Python—函数（基础）

1.定义函数

def hello(): #使用关键字def告诉Python我要定义一个名为hello的函数，即使我们定义的函数不需要参数，括号也必不可少，最后以冒号结尾
    '''简单的问候''' #此处的文本为文档字符串的注释，描述了函数是做什么的
    print('hello!') #本函数函数体内的唯一一行代码，打印hello

hello()#调用函数
>>>hello！

2.调用函数

等效的函数调用

　　鉴于可混合使用位置实参、关键字实参和默认值，通常有多种等效的函数调用方式。

def pets(pet_name,animal_type='dog'):
#基于这种定义，在任何情况下都必须给pet_name提供实参；指定该实参时可以使用位置方式，也可以使用关键字方式。
#如果要描述的动物不是小狗，还必须在函数调用中给animal_type提供实参，同样，指定该实参时可以使用位置方式，也可以使用关键字方式。


#小面对这个函数的所有调用都可行：

#一条名为Willie的小狗
pets('willie')
pets(pet_name='willie')

#一只名为Harry的仓鼠
pets('harry','hamster')
pets(pet_name='harry',animal_type='hamster')
pets(animal_type='hamster',pet_name='harry')

3.函数的返回值

　　函数并非总是直接显示输出，相反，它可以处理一些数据，并返回一个或一组值。函数返回的值被称为返回值。在函数中，可使用return语句将值返回到调用函数的代码行。返回值能将程序的大部分繁重工作移到函数中去完成，从而简化程序。

返回简单值

def get_formatted_name(first_name,last_name): #通过形参接收名和姓
    '''返回整洁的姓名'''
    full_name = first_name + ' ' + last_name #将姓名合二为一并在之间加了个空格并将结果存储到变量full_name中
    return full_name.title() #将full_name的首字母大写，结果返回到函数调用行

musician = get_formatted_name('jimi','hendrix')
print(musician)

>>>Jimi Hendrix

#在需要分别存储大量名和姓的大型程序中，类似这样的函数非常有用

没有返回值

• 不写return
• 只写return，不加返回值，结束函数
• return None，不常用

返回一个值

• 可以返回任何数据类型
• 只要返回了就可以接收
• 如果在函数体中有多个return，只执行一个return，return执行后该函数体结束

返回多个值

• 多个返回值用多个变量接收，有多少返回值就用多少变量接收
• 返回多个值用一个变量接收，得到的是一个元组

4.函数的参数

参数的主要作用就是向函数传递信息

def hello(username): #通过在括号内添加username，就可以让函数接受你给username指定的任何值
    '''简单的问候'''
    print('hello!,' + username.title() + '!')
    
hello('jason') #调用函数时，将Jason指定给username，username就相当于一个函数体内的变量
>>>hello!,Jason! 

　　在函数hello()的定义中，变量username是一个形参——函数完成其工作所需的一项信息。

　　在代码hello('jason')中，值'jason'是一个实参——实参是调用函数时传递给函数的信息，我们调用函数时，需要将函数使用的信息放在括号内。在hello('jason')中，将实参'jason'传递给了函数hello()，这个值被存储在形参username中。

①形参

　默认值

　　编写函数时，可以给每个形参指定默认值。在调用函数中给形参提供了实参时，Python将使用指定的实参值；否则将使用形参的默认值。因此，给形参指定默认值后，可在函数调用中省略相应的实参。使用默认值可以简化函数调用，还可以清楚地指出函数的典型用法。例如，如果你发现调用pets()函数时，描述的大都是小狗，就可以将形参animal_type的默认值设置为'dog'。这样，调用pets()来描述小狗时，就可以不提供这种信息：

def pets(pet_name,animal_type='dog'): #这里给形参animal_type指定了默认值'dog'，
    '''显示宠物的信息'''
    print('
I have a ' + animal_type + '.')
    print('My ' + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + '.')

pets(pet_name='harry') #调用这个函数时，没有给animal_type指定值，Python将把这个形参设为'dog'
>>>I have a dog.
　　My dog's name is Harry.

#注意，使用默认值时，在形参列表中必须先列出没有默认值的形参，再列出有默认值的形参。这让Python依然能正确解读位置实参。

动态参数

　　动态参数可以接收任意多个参数，动态参数的使用方法：

　　def name(*args):  参数名约定俗成*args，星号必须有，接收按位置传参的值，组成元组

　　def name(**kwargs): 参数名约定俗成**kwargs，接收按关键字传参的值，组成字典,key值是变量，不能是数字

　　定义形参时，必须先定义位置参数，再定义动态参数*args，后定义关键字参数/默认参数，最后定义**kwargs

②实参

　　函数的定义可能包含多个形参，因此函数调用中也可能包含多个实参。向函数传递实参的方式很多，可使用位置实参，这要求实参的顺序与形参的顺序相同；也可使用关键字实参，其中每个实参都有变量名和值组成。

位置实参

　　调用函数时，Python必须将函数调用中的每个实参都关联到函数定义中的一个形参。为此，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。

#这个函数指出一个宠物属于哪种动物以及它叫什么名字

def pets(animal_type,pet_name): #这个函数定义表明，它需要一种动物类别和一个名字
    '''显示宠物的信息'''
    print('
I have a ' + animal_type + '.')
    print('My ' + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + '.')

pets('hamster','harry')
>>>I have a hamster.
   My hamster's name is Harry.

pets('dog','willie') #可以根据需要调用函数任意次
>>>I have a dog.
　 My dog's name is Willie.

#调用pets()时，需要按顺序提供一种动物类型和一个名字
#例如，在本函数中，实参’hamster‘存储在形参animal_type中，而实参’harry‘存储在形参pet_name中    

 位置实参的顺序很重要

　　使用位置实参来调用函数时，如果实参的顺序不正确，结果可能出乎意料：

def pets(animal_type,pet_name):
    '''显示宠物的信息'''
    print('
I have a ' + animal_type + '.')
    print('My ' + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + '.')

pets('harry','hamster') #在函数调用中，我们先指定名字，再指定动物类型。由于实参'harry'在前，这个值将存储到形参animal_type中；同理，'harry’将存储到形参pet_name中。
>>>I have a harry. 
　　My harry's name is Hamster.

#调用函数时，请确认调用中实参的顺序与函数定义中形参的顺序一致。

 关键字实参

　　关键字实参是传递给函数的名称—值对。直接在实参中将名称和值关联起来，因此向函数传递实参时不会混淆。关键字实参让无需考虑函数调用中的实参顺序，还清楚地指出了函数调用中各个值的用途。

def pets(animal_type,pet_name): #函数未变动
    '''显示宠物的信息'''
    print('
I have a ' + animal_type + '.')
    print('My ' + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + '.')

pets(animal_type='hamster',pet_name='harry') #调用这个函数时，我们向Python明确指出了各个实参对应的形参。


#关键字实参的顺序无关紧要

避免实参错误

　　提供的实参多余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。例如，如果调用pets()函数时没有指定任何实参，结果将会如何？

def pets(pet_name,animal_type='dog'):
    '''显示宠物的信息'''
    print('
I have a ' + animal_type + '.')
    print('My ' + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + '.')

pets()


>>> #函数调用时提供的参数少于函数完成工作所需的参数，出现报错
Traceback (most recent call last):
  File "pets.py", line 17, in <module>
    pets()
TypeError: pets() missing 1 required positional argument: 'pet_name'

#如果提供的实参太多，将出现类似的Traceback。

让实参变成可选的

　　有时候，需要让实参变成可选的，这样使用函数的人就只需在必要时才提供额外的信息。可使用默认值来让实参变成可选的。例如，假设我们要扩展函数get_formatted_name()，使其还处理中间名：

def get_formatted_name(first_name,middle_name,last_name):
    '''返回整洁的姓名'''
    full_name = first_name + ' ' + middle_name + ' ' + last_name
    return full_name.title()

musician = get_formatted_name('john','lee','hooker')
print(musician)

>>>John Lee Hooker
#然而并非所有的人都有中间名，如果你调用了这个函数时只提供了名和姓，它将不能正确地运行。为让中间名变成可选的，可给middle_name指定一个默认值——空字符串。
#并在用户没有提供中间名时不使用这个实参

def get_formatted_name(first_name,last_name,middle_name=''):
    '''返回整洁的姓名'''
    if middle_name:
        full_name = first_name + ' ' + middle_name + ' ' + last_name
    else:
        full_name = first_name + ' ' + last_name
    return full_name.title()

musician = get_formatted_name('john','lee','hooker')
print(musician)

>>>John Hooker Lee
#调用这个函数时，如果只想指定名和姓，调用起来将非常简单。如果还要指定中间名，就必须确保它是最后一个实参，这样Python才能正确地将位置实参关联到形参