Python（七）函数

函数（function）是带名字的代码块，用于完成具体的工作。要执行函数定义的特定任务，可调用（call）该函数。当需要在程序中多次执行同一项任务时，无须反复编写完成该任务的代码，只需要调用执行该任务的函数，让Python运行其中的代码即可。

一、定义函数

下面是一个打印问候语的简单函数，名为hello():

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def hello():
    print("Hello World")
hello()

这个示例演示了最简单的函数结构。第一行代码使用关键字def来告诉Python，你要定义一个函数。这是函数定义，向Python指出了函数名，还可以在括号内指出函数为完成任务需要什么样的信息。最后，定义以冒号结尾。

紧跟在def hello():后面的所有缩进行构成了函数体。第二行的文本是称为文档字符串（docstring）的注释，描述了函数是做什么的。Python在为程序中的函数生成文档时，会查找紧跟在函数定义后的字符串。这些字符串通常前后分别用三个双引号引起，能够包含多行。

要使用这个函数，必须调用它。函数调用让Python执行函数中的代码。要调用函数，可依次指定函数名以及用括号括起的必要信息。

1、向函数传递信息

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def hello(username):
    print("Hello,", username.title())
hello('zhang')

在调用hello()时，可将一个名字传递给它。

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Hello, Zhang

2、实参和形参

在hello()函数的定义中，变量username是一个形参（parameter），即函数完成工作所需的信息。在代码hello('zhang')中，值'zhang'是一个实参（argument），即在调用函数时传递给函数的信息。在调用函数时，我们将要让函数使用的信息放在括号内。在hello('zhang')这个示例中，我们将实参'zhang'传递给函数hello()，这个值被赋给了形参username。

二、传递实参

函数定义中可能包含多个形参，因此函数调用中也可能包含多个实参。向函数传递实参的方式很多：既可以使用位置实参 ，这要求实参的顺序与形参的顺序相同；也可以使用关键字实参，其中每个实参都由变量名和值组成；还可以使用列表和字典。下面依次介绍这些方式。

1、位置实参

在调用函数时，Python必须将函数调用中的每个实参关联到函数定义中的一个形参。最简单的方式是基于实参的顺序进行关联。以这种方式关联的实参称为位置实参。

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def pet(pet_type,pet_name):
    print("I have a ",pet_type," ",pet_name)
pet('dog','lizi')

output 复制代码

I have a  dog   lizi

可根据需要调用函数任意多次。

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def pet(pet_type,pet_name):
    print("I have a ",pet_type," ",pet_name)
pet('dog','lizi')
pet('cat','mimi')

output 复制代码

I have a  dog   lizi
I have a  cat   mimi

2、关键字实参

关键字实参是传递给函数的名值对（name-value pair）。这样会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就不会混淆了。关键字实参不仅让你无须考虑函数调用中的实参顺序，而且清楚地指出了函数调用中各个值的用途。

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def pet(pet_type,pet_name):
    print("I have a ",pet_type," ",pet_name)
pet(pet_type='dog',pet_name='lizi')

函数还和之前一样，但这次调用函数时，向Python明确地指出了各个实参对应的形参。

3、默认值

在编写函数时，可以给每个形参指定默认值。如果在调用函数中给形参提供了实参，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。

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def pet(pet_name,pet_type='dog'):
    print("I have a ",pet_type," ",pet_name)
pet(pet_name='lizi')

三、返回值

函数并非总是直接显示输出，它还可以处理一些数据，并返回一个或一组值。函数返回的值称为返回值。在函数中，可以使用return语句将值返回到调用函数的那行代码。返回值让你能够将程序的大部分繁重工作移到函数中完成，从而简化主程序。

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def getName(first_name,last_name):
    full_name=first_name+" "+last_name
    return full_name.title()
name=getName("jack","michael")
print(name)

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Jack Michael

函数可返回任何类型的值，包括列表和字典等较为复杂的数据结构。

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def person(first_name,last_name):
    person_info={'first_name':first_name,'last_name':last_name}
    return person_info
name=person('zhang','liang')
print(name)

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{'first_name': 'zhang', 'last_name': 'liang'}

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。假设有一个用户列表，而我们要向其中的每个用户发出问候。

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def greet_users(names):
    for name in names:
        msg="hello,"+name
        print(msg)
usernames=['Lucy','Bob','Cindy']
greet_users(usernames)

我们将greet_users()定义成接受一个名字列表，并将其赋给形参names。这个函数遍历收到的列表，并对其中的每个用户打印一条问候语。

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hello,Lucy
hello,Bob
hello,Cindy

五、传递任意数量的实参

Python允许函数从调用语句中收集任意数量的实参。下面的函数只有一个形参*toppings，不管调用语句提供了多少实参，这个形参都会将其收入囊中：

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def make_pizza(*toppings):
    print(toppings)
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushrooms', 'milk','peppers')

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('pepperoni',)
('mushrooms', 'milk', 'peppers')

六、将函数存储在模块中

使用函数的优点之一是可将代码块与主程序分离。还可以将函数存储在称为模块的独立文件中，再将模块导入（import）主程序。import语句可让你在当前运行的程序文件中使用模块中的代码。

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，包含要导入程序的代码。下面来创建一个包含make_pizza()函数的模块。接下来，在目录中创建一个名为making_pizzas.py的文件。这个文件先导入刚创建的模块，再调用make_pizza()两次：

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# function.py
def make_pizza(*toppings):
    print(toppings)

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# making_pizzas.py
import function
function.make_pizza('pepperoni')
function.make_pizza('mushrooms','milk','peppers')

编写一条import语句并在其中指定模块名，就可在程序中使用该模块中的所有函数。还可以只导入模块中的特定函数：

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from module_name import function_name

如果要导入的函数的名称太长或者可能与程序中既有的名称冲突，可指定简短而独一无二的别名（alias）：函数的另一个名称，类似于外号。例如：

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from function import make_pizza as mp
mp('pepperoni')
mp('mushrooms','milk','peppers')

使用星号（*）运算符可让Python导入模块中的所有函数

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from pizza import *