Day 29 类的定义及参数

一、知识点

1. 函数的定义

函数就是 "把一段常用的代码打包，起个名字"，以后想用这段代码时，直接叫这个名字就行。Python 里用 def 函数名(参数): 来定义，比如 def add(a,b): return a+b 就是一个计算加法的函数。

2. 变量作用域

局部变量和全局变量

局部变量：在函数里面 定义的变量，只能在函数内部用，外面用不了（比如函数里的a）。

全局变量：在函数外面 定义的变量，函数内部可以用（但要修改的话得加global关键字）。

3. 函数的参数类型

位置参数：调用函数时，必须按顺序 传的参数（比如def add(a,b):里的a和b，调用add(1,2)就是按位置传）。

默认参数：定义函数时给了 "默认值" 的参数，调用时可以不传（比如def add(a,b=0):，b默认是 0，调用add(1)也能运行）。

不定参数：

*args：接收任意数量的位置参数 ，打包成 "元组"（比如def sum(*args):，调用sum(1,2,3)时，args就是(1,2,3)）。

**kwargs：接收任意数量的关键字参数 ，打包成 "字典"（比如def info(**kwargs):，调用info(name="张三", age=18)时，kwargs就是{"name":"张三", "age":18}）。

4. 传递参数的手段

关键词参数 调用函数时，直接写 "参数名 = 值"，不用按顺序传（比如add(b=2,a=1)和add(1,2)效果一样）。

5. 传递参数的顺序

如果同时用位置参数、默认参数、不定参数，顺序要遵守：** 位置参数 → *args → 默认参数 → kwargs （比如def func(a, *args, b=0, **kwargs):）。

在 Python 里，函数调用、列表 / 字典定义时，最后一个元素后面加逗号（比如model(source=0, stream=True,)）是合法的，而且是好习惯 ------ 比如后续要加新参数时，不会因为漏加逗号报错。

二 、 作业

1. 计算圆的面积

• 任务：编写一个名为 calculate_circle_area 的函数，该函数接收圆的半径 radius 作为参数，并返回圆的面积。圆的面积 = π * radius²（可以使用 math.pi 作为 π 的值）
• 要求：函数接收一个位置参数 radius。计算半径为 5、0、-1 时候的面积
• 注意点：可以采取 try-except 使函数变得更加稳健，如果传入的半径为负数，函数应该返回 0 (或者可以考虑引发一个 ValueError，但为了简单起见，先返回 0)。

import math  # 导入math模块，用math.pi表示π

def calculate_circle_area(radius):
    try:
        # 先判断半径是否为负
        if radius < 0:
            return 0
        # 计算面积
        return math.pi * (radius ** 2)
    except:
        # 遇到非数字等错误时，返回0
        return 0


# 测试：计算半径为5、0、-1的面积
print(f"半径为5的面积为:{calculate_circle_area(5):.3f}")   # 输出≈78.5398
print(f"半径为0的面积为:{calculate_circle_area(0)}") 
print(f"半径为-1的面积为:{calculate_circle_area(-1)}") 

半径为5的面积为:78.540
半径为0的面积为:0.0
半径为-1的面积为:0

import math：导入Python自带的数学模块，用math.pi获取π的精确值。

try-except：让函数更"稳健"------如果传入的不是数字，不会报错，而是返回0。

先判断radius < 0,符合题目要求，负数半径返回0。

2. 计算矩形的面积

• 任务：编写一个名为 calculate_rectangle_area 的函数，该函数接收矩形的长度 length 和宽度 width 作为参数，并返回矩形的面积。
• 公式：矩形面积 = length * width
• 要求：函数接收两个位置参数 length 和 width。
  • 函数返回计算得到的面积。
  • 如果长度或宽度为负数，函数应该返回 0。

def calculate_rectangle_area(length, width):
    # 判断长或宽是否为负
    if length < 0 or width < 0:
        return 0
    # 计算面积（长×宽）
    return length * width


# 测试示例
print(calculate_rectangle_area(5, 4))   
print(calculate_rectangle_area(-2, 3))  

20
0

3. 计算任意数量数字的平均值

• 任务：编写一个名为 calculate_average 的函数，该函数可以接收任意数量的数字作为参数（引入可变位置参数（*args）），并返回它们的平均值。
• 要求：使用 *args 来接收所有传入的数字。
  • 如果没有任何数字传入，函数应该返回 0。
  • 函数返回计算得到的平均值。

def calculate_average(*args):
    if not args:
        return 0
    return sum(args) / len(args)

print(f'6,7,8,9,10的平均值为: {calculate_average(6,7,8,9,10)}')
print(calculate_average())

6,7,8,9,10的平均值为: 8.0
0

4. 打印用户信息

• 任务： 编写一个名为 print_user_info 的函数，该函数接收一个必需的参数 user_id，以及任意数量的额外用户信息（作为关键字参数）。
• 要求：
  • user_id 是一个必需的位置参数。
  • 使用 **kwargs 来接收额外的用户信息。
  • 函数打印出用户 ID，然后逐行打印所有提供的额外信息（键和值）。
  • 函数不需要返回值

def print_user_info(user_id, **kwargs):
    print(f"用户ID:{user_id}")
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

print_user_info(20251204, name="HAPPY", country="CHINA")

用户ID:20251204
name: HAPPY
country: CHINA

5. 格式化几何图形描述

• 任务：编写一个名为 describe_shape 的函数，该函数接收图形的名称 shape_name（必需），一个可选的 color（默认 "black"），以及任意数量的描述该图形尺寸的关键字参数（例如 radius=5 对于圆，length=10，width=4 对于矩形）。
• 要求：shape_name 是必需的位置参数。
  • color 是一个可选参数，默认值为 "black"。
  • 使用 **kwargs 收集描述尺寸的参数。
  • 函数返回一个描述字符串，格式如下：
  • "A [color] [shape_name] with dimensions: [dim1_name]=[dim1_value], [dim2_name]=[dim2_value], ..." 如果 **kwargs 为空，则尺寸部分为 "with no specific dimensions."

def describe_shape(shape_name, color="black", **kwargs):
    # 处理尺寸部分的字符串
    if kwargs:
        # 把kwargs的键值对拼成"key=value"的格式，用逗号连接
        dim_str = ", ".join([f"{key}={value}" for key, value in kwargs.items()])
        dim_part = f"with dimensions: {dim_str}"
    else:
        # 如果没有尺寸参数，显示"no specific dimensions"
        dim_part = "with no specific dimensions."
    
    # 拼接最终的描述字符串
    return f"A {color} {shape_name} {dim_part}"


print(describe_shape("circle", color="red", radius=5))
print(describe_shape("矩形", color= "blue", length= 10, width= 4))

print(describe_shape("三角形"))

A red circle with dimensions: radius=5
A blue 矩形 with dimensions: length=10, width=4
A black 三角形 with no specific dimensions.

总结：

1. 函数定义 用def 函数名(参数):打包重复代码，通过return返回结果；调用时用函数名(参数)，实现代码复用。

2. 变量作用域

   • 局部变量：函数内定义，仅在函数内有效；
   • 全局变量：函数外定义，全代码可用；函数内修改全局变量需加global关键字。

3. 参数类型

   • 位置参数：必填，按顺序传参；
   • 默认参数：参数名=默认值，可选传参（需放在位置参数后）；
   • 不定参数：*args打包任意位置参数为元组，**kwargs打包任意关键字参数为字典。

4. 传参规则

   • 关键词参数：用参数名=值传参，可打乱顺序（位置参数需在前）；
   • 参数顺序：位置参数 → *args → 默认参数 → **kwargs。

5. 尾部逗号函数调用、列表 / 字典定义时，最后一个元素后加逗号（尾部逗号）是合法的良好习惯，方便后续修改。

勇闯python的第29天@浙大疏锦行