Python⼊门之函数结构——第1关:函数的参数-搭建函数房⼦
的砖
任务描述
当我们需要在程序中多次执⾏同⼀类型的任务时,不需要反复编写代码段来完成任务,⽽是可以利⽤函数⼯具来⼤⼤⽅便我们的编程⼯作。函数是可重复使⽤的,⽤来实现相关联功能的代码段。
本实训的⽬标是让读者了解并掌握函数结构的相关知识,本关的⼩⽬标则是让读者先了解并掌握函数参数的有关知识。
相关知识
我们在使⽤函数前,得先定义⼀个满⾜⾃⼰使⽤要求的函数。定义函数的基本结构是:
def functionname( parameters ):
"函数_⽂档字符串"
function_suite
return [expression]
定义函数以def关键词开头,后⾯跟着函数名、圆括号()、括号中的参数、冒号;
接着,在缩进块中编写函数体,函数的第⼀⾏语句⼀般是写⽂档字符串,⽤于存放函数说明,也可以选择不写;
Return[expression]表⽰结束函数,并返回值。⽽不带表达式的return相当于返回空值。
本关的重点就是研究函数的参数parameters。定义函数的时候,参数的名字和位置定下来了,函数的接⼝定义也就完成了。我们在调⽤函数时,只⽤知道该传递什么样的参数,函数内部的运⾏情况已经被封装,使⽤者不必了解。
Python的函数参数主要包含以下⼏种:
必选参数
默认参数
可变参数
关键字参数
必选参数
必选参数也叫位置参数,是函数中最常⽤的参数,必选参数就是在调⽤函数的时候必须指定参数值,例如:
#定义加法函数plus,参数a,b就是必选参数
def plus(a,b):
c=a+b
return(c)
#调⽤函数plus时,必须给参数a,b传递值
d=plus(1,2)
#输出结果d
print(d)
输出结果:
3
如果调⽤plus函数时,传⼊的参数不符合要求,例如:
>>d = plus()
TypeError: plus() missing 2 required positional arguments: 'a' and 'b'
>>d = plus(1)
TypeError: plus() missing 1 required positional argument: 'b'
默认参数
默认参数是指给函数参数提供默认值,如果在调⽤函数的时候没有给该参数传递值,则该参数使⽤默认值。例如:
#定义加法函数plus,参数a是必选参数,参数b是默认值2的参数
def plus(a,b=2):
c=a+b
return(c)
#调⽤函数plus时,必须给参数a传递值,若不给b传递值,则b默认为2
d=plus(1)
#输出结果d
print(d)
从上⾯的例⼦可以看出,在函数调⽤过程中可以不⽤给默认参数传递参数值。但在使⽤默认参数时,有两点需要注意:默认参数要放在所有必选参数的后⾯
默认参数必须指向不变对象
可变参数
在有些情况下,我们在定义函数的时候,还不能确定函数应该包含多少个参数,这时我们可以使⽤可变参数,可变参数就是传⼊的参数数量是可变的。例如:
#定义plus函数,完成的功能是返回输⼊的整数之和。
# 参数numbers是可变参数,表⽰输⼊的参数个数可以为任意值
def plus(*numbers):
add = 0
for i in numbers:
add += i
return(add)
#调⽤3次plus函数,每次的参数个数都不相同
d1 = plus(1,2,3)
d2 = plus(1,2,3,4)
d3 = plus(1,3,5,7,9)
#向函数中可以传递任意参数,包括0个参数
d4 = plus()
#输出结果
print(d1)
print(d2)
print(d3)
print(d4)
输出结果:
6
10
25
在上⾯的例⼦中,numbers 就是⼀个可变参数,可变参数前⾯加⼀个标识符*,在函数内部,可变参数numbers接收到的值是⼀个 tuple。
我们在调⽤参数是可变参数的函数时,可以给该函数传递任意个数的参数,包括0个参数。
关键字参数
可变参数允许我们在调⽤函数时传⼊任意个参数,这些可变参数在函数调⽤时⾃动组装为⼀个tuple。
⽽关键字参数允许我们传⼊任意个含参数名的参数,这些关键字参数在函数调⽤时⾃动组装为⼀个dict。也就是说,关键字参数将长度任意的键-值对, 作为参数传递给函数。
#定义⼀个包含关键字参数的函数,返回值为参数值
def plus(**kw):
return kw
#调⽤plus函数,参数值为空
d1 = plus()
#调⽤plus函数,参数值为x=1
d2 = plus(x=1)
#调⽤plus函数,参数值为x=1,y=2
d3 = plus(x=1, y=2)
#输出d1,d2,d3
print(d1)
print(d2)
print(d3)
输出结果:
{}
{'x': 1}
{'x': 1, 'y': 2}
在上⾯的例⼦中,kw就是⼀个关键字参数,关键字参数前⾯加两个*表⽰,关键字参数可以扩展函数功能,使传递参数过程更为简便,例如:
#定义⼀个plus函数,有3个参数,返回值是3个参数之和
def plus(x,y,z):
return x+y+z
#有⼀个dict列表,当中3个键的值分别为1,2,3
dict = {'x':1, 'y':2, 'z':3}
#将dict列表中的3个值传⼊plus函数中,得到返回值d
d = plus(dict['x'],dict['y'],dict['z'])
#输出d
print(d)
输出结果:
6
但在上述例⼦中,将字典中的值向plus函数中传递参数的⽅法过于累赘,可以采取关键字参数的⽅法。例如:
#定义⼀个plus函数,有3个参数,返回值是3个参数之和
def plus(x,y,z):
return x+y+z
#有⼀个dict列表,当中3个键的值分别为1,2,3
dict = {'x':1, 'y':2, 'z':3}
#⽤关键字参数的⽅法将dict列表中的3个值传⼊plus函数中,得到返回值d
d = plus(**dict)
#输出d
print(d)
输出结果:
6
使⽤关键字参数**dict的⽅法,可以⼤⼤提⾼参数传递的效率。
参数组合
我们在函数定义过程中,可以同时⽤到必选参数,默认参数,可变参数,关键字参数中的⼀种或⼏种。但是,需要特别注意的是,这四种参数在使⽤的过程中是有顺序的,顺序依次应该是必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数。
例如:
#定义⼀个包含必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数的函数plus
def plus(x, y, z=0, *args, **kw):
print('x=',x)
print('y=',y)
print('z=',z)
print('args=',args)
print('kw=',kw)
#调⽤函数plus,输⼊两个参数1,2
plus(1,2)
输出结果:
1. x= 1
2. y= 2
3. z= 0
4. args= ()
5. kw= {}
上⾯这个例⼦向plus函数中传⼊了两个必选参数1和2,必选参数是必须得提供值,但是默认参数、可变参数和关键字参数可以不⽤提供值。
我们还可以给默认参数、可变参数和关键字参数传递值,例如:
定义⼀个包含必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数的函数plus
def plus(x, y, z=0, *args, **kw):
print('x=',x)
print('y=',y)
print('z=',z)
print('args=',args)
print('kw=',kw)
#调⽤函数plus,输⼊参数x=1,y=2,z=3,args=(4,5,6),kw={}
plus(1,2,3,4,5,6)
print('\n')
#调⽤函数plus,输⼊参数x=1,y=2,z=3,args=(4,5,6),kw={'k':7, 'm':8}
plus(1,2,3,4,5,6,k=7,m=8)
输出结果:
1. x= 1
2. y= 2
3. z= 3
4. args= (4, 5, 6)
5. kw= {}
6.
7.
8. x= 1
9. y= 2
10. z= 3
11. args= (4, 5, 6)
12. kw= {'k': 7, 'm': 8}python新手函数
⼩结
不同类型的参数是有顺序的,依次是必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数。
默认参数⼀定要⽤不可变对象,⽤可变对象容易产⽣逻辑错误。
*args表⽰的是可变参数,*args接收的是⼀个元组。
*kw表⽰的是关键字参数,*kw接收的是⼀个字典。
编程要求
本关的编程任务是补全src/Step1/plus.py⽂件的代码,实现相应的功能。具体要求如下:定义并调⽤⼀个函数,功能是对输⼊的列表中的数值元素进⾏累加,列表中元素的个数没有确定;
将累加结果存储到变量d中;
输出累加结果d。
本关涉及的代码⽂件src/Step1/plus.py的代码框架如下:
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