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                Python中函數的應用非常廣泛,前面章節中我們已經接觸過多個函數,比如 input() 、print()、range()、len() 函數等等,這些都是 Python 的內置函數,可以直接使用。 除了可以直接使用的內置函數外,Python 還支持自定義函數,即將一段有規律的、可重復使用的代碼定義成函數,從而達到一次編寫、多次調用的目的。 舉個例子,前面學習了 len() 函數,通過它我們可以直接獲得一個字符串的長度。我們不妨設想一下,如果沒有 len() 函數,要想獲取一個字符串的長度,該如何實現呢?請看下面的代碼: ``` n=0 for c in "http://x.linyiwang.cn/python/": n = n + 1 print(n) ``` 程序執行結果為: 30 要知道,獲取一個字符串長度是常用的功能,一個程序中就可能用到很多次,如果每次都寫這樣一段重復的代碼,不但費時費力、容易出錯,而且交給別人時也很麻煩。 所以 Python 提供了一個功能,即允許我們將常用的代碼以固定的格式封裝(包裝)成一個獨立的模塊,只要知道這個模塊的名字就可以重復使用它,這個模塊就叫做函數(Function)。 比如,在程序中定義了一段代碼,這段代碼用于實現一個特定的功能。問題來了,如果下次需要實現同樣的功能,難道要把前面定義的代碼復制一次?如果這樣做實在太傻了,這意味著每次當程序需要實現該功能時,都要將前面定義的代碼復制一次。正確的做法是,將實現特定功能的代碼定義成一個函數,每次當程序需要實現該功能時,只要執行(調用)該函數即可。 其實,函數的本質就是一段有特定功能、可以重復使用的代碼,這段代碼已經被提前編寫好了,并且為其起一個“好聽”的名字。在后續編寫程序過程中,如果需要同樣的功能,直接通過起好的名字就可以調用這段代碼。 下面演示了如何將我們自己實現的 len() 函數封裝成一個函數: ``` #自定義 len() 函數 def my_len(str): length = 0 for c in str: length = length + 1 return length #調用自定義的 my_len() 函數 length = my_len("http://c.biancheng.net/python/") print(length) #再次調用 my_len() 函數 length = my_len("http://c.biancheng.net/shell/") print(length) ``` 程序執行結果為: 30 29 如果讀者接觸過其他編程語言中的函數,以上對于函數的描述,肯定不會陌生。但需要注意的一點是,和其他編程語言中函數相同的是,Python 函數支持接收多個( ≥0 )參數,不同之處在于,Python 函數還支持返回多個( ≥0 )值。 比如,上面程序中,我們自己封裝的 my\_len(str) 函數,在定義此函數時,我們為其設置了 1 個 str 參數,同時該函數經過內部處理,會返回給我們 1 個 length 值。 通過分析 my_len() 函數這個實例不難看出,函數的使用大致分為 2 步,分別是定義函數和調用函數。接下來一一為讀者進行詳細的講解。 ## Python函數的定義 定義函數,也就是創建一個函數,可以理解為創建一個具有某些用途的工具。定義函數需要用 def 關鍵字實現,具體的語法格式如下: ``` def 函數名(參數列表): ??? //實現特定功能的多行代碼 ??? [return [返回值]] ``` 其中,用 \[\] 括起來的為可選擇部分,即可以使用,也可以省略。 此格式中,各部分參數的含義如下: * 函數名:其實就是一個符合 Python 語法的標識符,但不建議讀者使用 a、b、c 這類簡單的標識符作為函數名,函數名最好能夠體現出該函數的功能(如上面的 my\_len,即表示我們自定義的 len() 函數)。 * 形參列表:設置該函數可以接收多少個參數,多個參數之間用逗號( , )分隔。 * \[return \[返回值\] \]:整體作為函數的可選參參數,用于設置該函數的返回值。也就是說,一個函數,可以用返回值,也可以沒有返回值,是否需要根據實際情況而定。 > 注意,在創建函數時,即使函數不需要參數,也必須保留一對空的“()”,否則 Python 解釋器將提示“invaild syntax”錯誤。另外,如果想定義一個沒有任何功能的空函數,可以使用 pass 語句作為占位符。 例如,下面定義了 2 個函數: ``` #定義個空函數,沒有實際意義 def pass_dis(): pass #定義一個比較字符串大小的函數 def str_max(str1,str2): str = str1 if str1 > str2 else str2 return str ``` > 雖然 Python 語言允許定義個空函數,但空函數本身并沒有實際意義。 另外值得一提的是,函數中的 return 語句可以直接返回一個表達式的值,例如修改上面的 str\_max() 函數: ``` def str_max(str1,str2): return str1 if str1 > str2 else str2 ``` 該函數的功能,和上面的 str\_max() 函數是完全一樣的,只是省略了創建 str 變量,因此函數代碼更加簡潔。 ## Python函數的調用 調用函數也就是執行函數。如果把創建的函數理解為一個具有某種用途的工具,那么調用函數就相當于使用該工具。 函數調用的基本語法格式如下所示: > [返回值] = 函數名([形參值]) 其中,函數名即指的是要調用的函數的名稱;形參值指的是當初創建函數時要求傳入的各個形參的值。如果該函數有返回值,我們可以通過一個變量來接收該值,當然也可以不接受。 > 需要注意的是,創建函數有多少個形參,那么調用時就需要傳入多少個值,且順序必須和創建函數時一致。即便該函數沒有參數,函數名后的小括號也不能省略。 例如,我們可以調用上面創建的 pass\_dis() 和 str\_max() 函數: ``` pass_dis() strmax = str_max("http://x.linyiwang.cn/python","http://x.linyiwang.cn/shell"); print(strmax) ``` 首先,對于調用空函數來說,由于函數本身并不包含任何有價值的執行代碼,也沒有返回值,應該調用空函數不會有任何效果。 其次,對于上面程序中調用 str\_max() 函數,由于當初定義該函數為其設置了 2 個參數,因此這里在調用該參數,就必須傳入 2 個參數。同時,由于該函數內部還使用了 return 語句,因此我們可以使用 strmax 變量來接收該函數的返回值。 因此,程序執行結果為: http://x.linyiwang.cn/shell ## 為函數提供說明文檔 前面章節講過,通過調用 Python 的 help() 內置函數或者 \_\_doc\_\_ 屬性,我們可以查看某個函數的使用說明文檔。事實上,無論是 Python 提供給我們的函數,還是自定義的函數,其說明文檔都需要設計該函數的程序員自己編寫。 其實,函數的說明文檔,本質就是一段字符串,只不過作為說明文檔,字符串的放置位置是有講究的,函數的說明文檔通常位于函數內部、所有代碼的最前面。 以上面程序中的 str\_max() 函數為例,下面演示了如何為其設置說明文檔: ``` #定義一個比較字符串大小的函數 def str_max(str1,str2): ''' 比較 2 個字符串的大小 ''' str = str1 if str1 > str2 else str2 return str help(str_max) #print(str_max.__doc__) ``` 程序執行結果為: Help on function str_max in module \_\_main\_\_: str\_max(str1, str2) ??? 比較 2 個字符串的大小 上面程序中,還可以使用 \_\_doc\_\_ 屬性來獲取 str\_max() 函數的說明文檔,即使用最后一行的輸出語句,其輸出結果為: ??? 比較 2 個字符串的大小
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