8 函数
8.1 定义函数
def greet_user(): # def 定义一个函数"""显示简单的问候语""" # 文档字符串（docstring）的注释print("Hello!")greet_user()
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。
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。
8.2 传递实参
8.2.2 关键字实参
关键字实参是传递给函数的名值对。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
def describe_pet(animal_type, pet_name):"""显示宠物的信息"""print(f"\nI have a {animal_type}.")print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name.title()}.")describe_pet(animal_type='hamster', pet_name='harry')
8.2.3 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。
def describe_pet(pet_name, animal_type='dog'):"""显示宠物的信息"""print(f"\nI have a {animal_type}.")print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name.title()}.")describe_pet(pet_name='willie')
# 可以简单使用 describe_pet('willie')
8.2.4 等效的函数调用
位置可以混乱
# 一条名为 Willie 的小狗
describe_pet('willie')
describe_pet(pet_name='willie')# 一只名为 Harry 的仓鼠
describe_pet('harry', 'hamster')
describe_pet(pet_name='harry', animal_type='hamster')
describe_pet(animal_type='hamster', pet_name='harry')
8.3 返回值
8.3.1 返回简单的值
def get_formatted_name(first_name, last_name):"""返回标准格式的姓名"""full_name = f"{first_name} {last_name}"return full_name.title()musician = get_formatted_name('jimi', 'hendrix')
print(musician)
8.3.2 让实参变成可选的
有时候，需要让实参变成可选的，以便使用函数的人只在必要时才提供额外的信息。可以使用默认值来让实参变成可选的。
def get_formatted_name(first_name, last_name, middle_name=""):"""返回标准格式的姓名"""if middle_name:full_name = f"{first_name} {middle_name} {last_name}"else:full_name = f"{first_name} {last_name}"return full_name.title()musician = get_formatted_name('jimi', 'hendrix')
print(musician)musician = get_formatted_name('john', 'hooker', 'lee')
print(musician)
输出
Jimi Hendrix
John Hooker Lee
8.4 传递列表
你经常会发现，向函数传递列表很有用，可能是名字列表、数值列表或更复杂的对象列表（如字典）。将列表传递给函数后，函数就能直接访问其内容。下面使用函数来提高处理列表的效率
def greet_users(names):"""向列表中的每个用户发出简单的问候"""for name in names:msg = f"Hello, {name.title()}!"print(msg)usernames = ['hannah', 'ty', 'margot']
greet_users(usernames)输出
Hello, Hannah!
Hello, Ty!
Hello, Margot!
8.4.1 在函数中修改列表
来看一家为用户提交的设计制作 3D 打印模型的公司。需要打印的设计事先存储在一个列表中，打印后将被移到另一个列表中。下面是在不使用函数的情况下模拟这个过程的代码：
# 首先创建一个列表，其中包含一些要打印的设计
unprinted_designs = ['phone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []# 模拟打印每个设计，直到没有未打印的设计为止
# 打印每个设计后，都将其移到列表 completed_models 中
while unprinted_designs:current_design = unprinted_designs.pop()print(f"Printing model: {current_design}")completed_models.append(current_design)# 显示打印好的所有模型
print("\nThe following models have been printed:")
for completed_model in completed_models:print(completed_model)
输出
Printing model: dodecahedron
Printing model: robot pendant
Printing model: phone caseThe following models have been printed:
dodecahedron
robot pendant
phone case
8.4.2 禁止函数修改列表
function_name(list_name[:])
8.5 传递任意数量的实参
| 特性 | *args |
**kwargs |
|---|---|---|
| 全称及含义 | "arguments" 的缩写，用于接收任意数量的位置参数 | "keyword arguments" 的缩写，用于接收任意数量的关键字参数 |
| 参数类型 | 接收多个位置参数，将其打包成一个元组（tuple） | 接收多个关键字参数，将其打包成一个字典（dict） |
| 调用方式示例 | function(1, 2, 3) |
function(a=1, b=2, c=3) |
| 函数定义示例 | def function(*args):<br> print(args) |
def function(**kwargs):<br> print(kwargs) |
| 在函数内部的使用 | 像使用元组一样访问和操作这些参数，如通过索引 args[0] 访问第一个参数，使用循环遍历等 |
像使用字典一样访问和操作这些参数，如通过键 kwargs['key'] 获取对应的值，使用 kwargs.items() 遍历键值对 |
| 参数顺序要求 | 位置参数必须放在关键字参数之前，如果函数同时有普通位置参数，*args 要放在普通位置参数之后 |
必须放在 *args 和普通参数之后，在函数定义中位置参数、*args、**kwargs 的顺序通常为：def func(普通参数, *args, **kwargs): |
| 应用场景 | 适用于不知道会传入多少个位置参数的情况，例如计算多个数字的总和等 | 适用于不知道会传入多少个关键字参数的情况，比如传递用户的多个属性信息、配置参数等 |
| 示例代码 | def sum_numbers(*nums):<br> result = sum(nums)<br> return result<br> print(sum_numbers(1, 2, 3, 4)) |
def print_user_info(**user):<br> for key, value in user.items():<br> print(f"{key}: {value}")<br> print_user_info(name="Alice", age=25, city="New York") |
你预先不知道函数需要接受多少个实参，好在 Python 允许函数从调用语句中收集任意数量的实参。
例如一个制作比萨的函数，它需要接受很多配料，但无法预先确定顾客要点多少种配料。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：
def make_pizza(*toppings):"""打印顾客点的所有配料"""print(toppings)make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')
输出
('pepperoni',)
('mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')
函数定义时使用
*参数名（如*toppings）的语法会将传入的多个位置参数打包成一个元组（tuple）。
8.5.2 使用任意数量的关键字实参
有时候，你需要接受任意数量的实参，但预先不知道传递给函数的会是什么样的信息。在这种情况下，可将函数编写成能够接受任意数量的键值对——调用语句提供了多少就接受多少。
在 Python 中，
**kwargs是一个特殊的参数语法，用于接收任意数量的关键字参数（keyword arguments），并将它们作为一个 字典（dict） 传递给函数
def build_profile(first, last, **user_info):"""创建一个字典，其中包含我们知道的有关用户的一切"""user_info['first_name'] = firstuser_info['last_name'] = lastreturn user_infouser_profile = build_profile('albert', 'einstein',location='princeton',field='physics')
print(user_profile)
输出
{'location': 'princeton', 'field': 'physics', 'first_name': 'albert', 'last_name': 'einstein'}