Python学习--函数

函数

 

        函数是重用的程序段。它们允许你给一块语句一个名称，然后你可以在你的程序的任何地方使用这个名称任意多次地运行这个语句块。这被称为调用函数。我们已经使用了许多内建的函数，比如len和range。

 

• 简介

        函数通过def关键字定义。def关键字后跟一个函数的标识符名称，然后跟一对圆括号。圆括号之中可以包括一些变量名，该行以冒号结尾。接下来是一块语句，它们是函数体。 下面这个例子将说明定义函数的过程是十分简单的：

def sayHello ():
    print 'Hello World!'
    
sayHello()

 输出：

Hello World!

        我们使用上面解释的语法定义了一个称为sayHello的函数。 这个函数不使用任何参数，因此在圆括号中没有声明任何变量。参数对于函数而言，只是给函数的输入，以便于我们可以传递不同的值给函数， 然后得到相应的结果。

 

• 函数形参

        函数取得的参数是你提供给函数的值，这样函数就可以利用这些值做一些事情。这些参数就像变量一样，只不过它们的值是在我们调用函数的时候定义的，而非在函数本身内赋值。
        参数在函数定义的圆括号对内指定，用逗号分割。当我们调用函数的时候，我们以同样的方式提供值。
        注意：
        1.函数中的参数名称为形参。
        2.提供给函数调用的值称为实参。

        下面的例子将说明如何使用函数形参：

def printMax (a, b):
    if a > b:
        print a, 'is maximum'
    else :
        print b, 'is maximum'

printMax( 3 , 4 )

x = 5
y = 7
printMax(x, y)

输出：

4 is maximum
7 is maximum

        这里，我们定义了一个称为printMax的函数，这个函数需要两个形参，叫做a和b。我们使用if..else语句找出两者之中较大的一个数，并且打印较大的那个数。
        在第一个printMax使用中，我们直接把数，即实参，提供给函数。在第二个使用中，我们使用变量调用函数。printMax(x, y)使实参x的值赋给形参a，实参y的值赋给形参b。在两次调用中，printMax函数的工作完全相同。

 

• 局部变量

        当你在函数定义内声明变量的时候，它们与函数外具有相同名称的其他变量没有任何关系，即变量名称对于函数来说是局部的。这称为变量的作用域。所有变量的作用域是它们被定义的块，从它们的名称被定义的那点开始。
        下面的例子将说明如何声明以及使用变量：

def func (x):
    print 'x is' , x
    x = 2
    print 'Changed local x to' , x
    
x = 50
func(x)
print 'x is still' , x

 输出：

x is 50
Changed local x to 2
x is still 50

        在函数中，我们第一次使用x的值的时候，Python使用函数声明的形参的值。
        接下来，我们把值2赋给x。x是函数的局部变量。所以，当我们在函数内改变x的值的时候，在主块中定义的x不受影响。
        在最后一个print语句中，我们证明了主块中的x的值确实没有受到影响。

 

        使用global语句

        如果你想要为一个定义在函数外的变量赋值，那么你就得告诉Python这个变量名不是局部的，而是全局的。我们使用global语句完成这一功能。
        没有global语句，是不可能为定义在函数外的变量赋值的。
        下面例子告诉我们如何使用global语句可以清楚地表明变量是在外面的块定义的：

def func ():
    global x
    print 'x is' , x
    x = 2
    print 'Changed local x to' , x

x = 50
func()
print 'Value of x is' , x

 输出：

x is 50
Changed local x to 2
Value of x is 2

        global语句被用来声明x是全局的。因此，当我们在函数内把值赋给x的时候，这个变化也反映在我们在主块中使用x的值的时候。
        你可以使用同一个global语句指定多个全局变量。例如global x, y, z。

 

• 默认参数值

        对于一些函数，你可能希望它的一些参数是可选的，如果用户不想要为这些参数提供值的话，这些参数就使用默认值。这个功能借助于默认参数值完成。你可以在函数定义的形参名后加上赋值运算符（=）和默认值，从而给形参指定默认参数值。
        注意，默认参数值应该是不变的。
        下面这个例子将说明如何使用默认参数值：

def say (message, times = 1 ):
    print message * times
    
say( 'Hello' )
say( 'World ' , 5 )

 输出：

Hello
World World World World World 

        名为say的函数用来打印一个字符串任意所需的次数。如果我们不提供一个值，那么默认地，字符串将只被打印一遍。我们通过给形参times指定默认参数值1来实现这一功能。
        在第一次使用say的时候，我们只提供一个字符串，函数只打印一次字符串。在第二次使用say的时候，我们提供了字符串和参数5，表明我们想要说 这个字符串消息5遍。
        重要只有在形参表末尾的那些参数可以有默认参数值，即你不能在声明函数形参的时候，先声明有默认值的形参而后声明没有默认值的形参。
        这是因为赋给形参的值是根据位置而赋值的。例如，def func(a, b=5)是有效的，但是def func(a=5, b)是无效的。

• 关键参数

        如果你的某个函数有许多参数，而你只想指定其中的一部分，那么你可以通过命名来为这些参数赋值，这被称作关键参数。
        下面这个例子将说明如何使用关键参数：

def func (a, b= 5 , c= 10 ):
    print 'a is' , a, 'and b is' , b, 'and c is' , c

func( 3 , 7 )
func( 25 , c= 24 )
func(c= 50 , a= 100 )

 输出：

a is 3 and b is 7 and c is 10
a is 25 and b is 5 and c is 24
a is 100 and b is 5 and c is 50

        名为func的函数共有三个参数，其中两个是有默认值的参数。
        第一次调用该函数的时候，参数a得到值3，参数b得到值7，而参数c使用默认值10。
        第二次调用该函数的时候，根据实参的位置参数a得到值25。根据命名，即关键参数，参数c得到值24。参数b使用默认值5。
        第三次调用该函数的时候，a与c是关键参数，参数a得到值100，参数c得到值50，参数b使用默认值5。
        注意：尽管函数定义中，a在c之前定义，我们仍然可以在a之前指定参数c的值。

• return语句

        return语句用来从一个函数 返回 即跳出函数。我们也可选从函数返回一个值 。
        下面这个例子将说明在函数如何使用return语句：

 

def maximum (x, y):
    if x > y:
        return x
    else :
        return y
    
print maximum( 2 , 3 )

 输出：

 

 

3

         maximum函数返回参数中的最大值，在这里是提供给函数的数。它使用简单的if..else语句来找出较大的值，然后返回那个值。

        注意：没有返回值的return语句等价于return None。None是Python中表示没有任何东西的特殊类型。例如，如果一个变量的值为None，可以表示它没有值。除非你提供你自己的return语句，每个函数都在结尾暗含有return None语句。通过运行print someFunction()，你可以明白这一点，函数someFunction没有使用return语句，如同：
        def someFunction():
                pass
        pass语句在Python中表示一个空的语句块。

• DocStrings

        Python有一个很奇妙的特性，称为 文档字符串 ，它通常被简称为 docstrings 。DocStrings是一个重要的工具，由于它帮助你的程序文档更加简单易懂，你应该尽量使用它。你甚至可以在程序运行的时候，从函数恢复文档字符串！
下面这个例子将说明在函数如何使用docstrings：

def printMax (x, y):
    '''Prints the maximum of two numbers.The two values must be integers.'''
    x = int (x)
    y = int (y)
    if x > y:
        print x, 'is maximum'
    else :
        print y, 'is maximum'
       
printMax( 3 , 5 )
print printMax.__doc__

输出：

5 is maximum
Prints the maximum of two numbers.The two values must be integers.

        在函数的第一个逻辑行的字符串是这个函数的 文档字符串 。注意，DocStrings也适用于模块和类，我们会在后面相应的章节学习它们。
        文档字符串的惯例是一个多行字符串，它的首行以大写字母开始，句号结尾。第二行是空行，从第三行开始是详细的描述。 强烈建议 你在你的函数中使用文档字符串时遵循这个惯例。
        你可以使用__doc__（注意双下划线）调用printMax函数的文档字符串属性。