Python函数

当我们使用Python编程时，经常会用到函数来实现一些特定的功能。Python可以使用def关键字定义一个函数，并指定函数名和参数列表，函数体则是用来实现具体功能的部分。通过调用函数，我们可以重复使用这段代码，提高代码的复用性和可维护性。

一、定义函数

定义函数使用关键字 def，后跟函数名与括号内的形参列表。函数语句从下一行开始，并且必须缩进。下列代码创建一个可以输出限定数值内的斐波那契数列函数：

>>>def fib(n): # write Fibonacci series up to n
... """Print a Fibonacci series up to n."""
... a, b = 0, 1
... while a < n:
... print(a, end=' ')
... a, b = b, a+b
... print()
...
>>># Now call the function we just defined:
...fib(2000)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597

函数定义在当前符号表中把函数名与函数对象关联在一起。解释器把函数名指向的对象作为用户自定义函数。还可以使用其他名称指向同一个函数对象，并访问访该函数：

>>>fib
<function fib at 10042ed0>
>>>f = fib
>>>f(100)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89

fib 不返回值，因此，其他语言不把它当作函数，而是当作过程。事实上，没有 return 语句的函数也返回值，只不过这个值比较是 None （是一个内置名称）。一般来说，解释器不会输出单独的返回值 None ，如需查看该值，可以使用 print()：

>>>fib(0)
>>>print(fib(0))
None

编写不直接输出斐波那契数列运算结果，而是返回运算结果列表的函数也非常简单：

>>>def fib2(n): # return Fibonacci series up to n
... """Return a list containing the Fibonacci series up to n."""
... result = []
... a, b = 0, 1
... while a < n:
... result.append(a) # see below
... a, b = b, a+b
... return result
... 
>>>f100 = fib2(100) # call it
>>>f100 # write the result
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]

本例也新引入了一些 Python 功能：

• return 语句返回函数的值。return 语句不带表达式参数时，返回 None。函数执行完毕退出也返回 None。
• 语句 result.append(a) 调用了列表对象 result 的 方法。 方法是‘从属于’对象的函数，其名称为 obj.methodname，其中 obj 是某个对象（可以是一个表达式），methodname 是由对象的类型定义的方法名称。 不同的类型定义了不同的方法。 不同的类型的方法可以使用相同的名称而不会产生歧义。 （使用 类 可以定义自己的对象类型和方法，参见 类。） 在示例中显示的方法 append() 是由列表对象定义的；它会在列表的末尾添加一个新元素。 在本例中它等同于 result = result + [a]，但效率更高。

二、默认值参数

为参数指定默认值是非常有用的方式。调用函数时，可以使用比定义时更少的参数，例如：

def ask_ok(prompt, retries=4, reminder='Please try again!'):
while True:
ok = input(prompt)
if ok in ('y', 'ye', 'yes'):
return True
if ok in ('n', 'no', 'nop', 'nope'):
return False
retries = retries - 1
if retries < 0:
raise ValueError('invalid user response')
print(reminder)

该函数可以用以下方式调用：

• 只给出必选实参：ask_ok('Do you really want to quit?')
• 给出一个可选实参：ask_ok('OK to overwrite the file?', 2)
• 给出所有实参：ask_ok('OK to overwrite the file?', 2, 'Come on, only yes or no!')

本例还使用了关键字 in ，用于确认序列中是否包含某个值。

默认值在 定义 作用域里的函数定义中求值，所以：

i = 5
def f(arg=i):
print(arg)
i = 6
f()

上例输出的是 5。

注意：默认值只计算一次。默认值为列表、字典或类实例等可变对象时，会产生与该规则不同的结果。例如，下面的函数会累积后续调用时传递的参数：

def f(a, L=[]):
L.append(a)
return L
print(f(1))
print(f(2))
print(f(3))

输出结果如下：

[1]
[1, 2]
[1, 2, 3]

不想在后续调用之间共享默认值时，应以如下方式编写函数：

def f(a, L=None):
if L is None:
L = []
L.append(a)
return L

三、关键字参数

函数也可以使用 kwarg = value 的关键字参数形式被调用。例如，以下函数:

def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom', type='Norwegian Blue'):
print("-- This parrot wouldn't", action, end=' ')
print("if you put", voltage, "volts through it.")
print("-- Lovely plumage, the", type)
print("-- It's", state, "!")

该函数接受一个必选参数（voltage）和三个可选参数（state, action 和 type）。该函数可用下列方式调用：

parrot(1000) # 1 positional argument
parrot(voltage=1000) # 1 keyword argument
parrot(voltage=1000000, action='VOOOOOM') # 2 keyword arguments
parrot(action='VOOOOOM', voltage=1000000) # 2 keyword arguments
parrot('a million', 'bereft of life', 'jump') # 3 positional arguments
parrot('a thousand', state='pushing up the daisies') # 1 positional, 1 keyword

以下为错误调用方法：

parrot() # required argument missing
parrot(voltage=5.0, 'dead') # non-keyword argument after a keyword argument
parrot(110, voltage=220) # duplicate value for the same argument
parrot(actor='John Cleese') # unknown keyword argument

四、返回值

Python 函数使用 return 语句返回函数值，可以将函数作为一个值赋值给指定变量：

def return_sum(x,y):
c = x + y
return c
res = return_sum(4,5)
print(res)

也可以让函数返回空值：

def empty_return(x,y):
c = x + y
return
res = empty_return(4,5)
print(res)

五、可变参数列表

最后，一个较不常用的功能是可以让函数调用可变个数的参数。这些参数被包装进一个元组(查看元组和序列)。在这些可变个数的参数之前，可以有零到多个普通的参数:

def arithmetic_mean(*args):
if len(args) == 0:
return 0
else:
sum = 0
for x in args:
sum += x
return sum/len(args)
print(arithmetic_mean(45,32,89,78))
print(arithmetic_mean(8989.8,78787.78,3453,78778.73))
print(arithmetic_mean(45,32))
print(arithmetic_mean(45))
print(arithmetic_mean())

以上实例输出结果为：

61.0
42502.3275
38.5
45.0
0