07-01 函数的基本使用

发布时间:2020-03-02 12:41:05 作者:linhaifeng4573
来源:51CTO 阅读:79

一 引入

​ 基于前一部分的学习,我们已经能开发一些功能简单的小程序了,但随着程序功能的增多,代码量随之增大,此时仍不加区分地把所有功能的实现代码放到一起,将会使得程序的组织结构不清晰,可读性变差,且程序中需要频繁使用同一功能时,只能重复编写该功能的实现代码,日积月累,程序将变得冗长,并且当某一功能需要修改时,又不得不找出所有定义及使用这段功能的地方修改之,管理维护的难度极大,好吧,装了半天逼,到底该如何解决提出的这些问题呢?

插图:恶搞图01
07-01 函数的基本使用

我们完全可以从现实生活中找到简化程序设计的方案:比如一个修理工会事先准备好螺丝刀、锤子等工具,这样在进行修理的过程中,需要用到拧螺丝的功能时就直接拿来螺丝刀使用,需要用到锤击物体的功能时就直接拿来锤子使用,而无需临时制造。这个例子的核心在于’事先准备好工具’,遇到应用场景时’拿来就用’,。

在程序中,具备某一功能的‘工具’指的就是函数,‘事先准备工具’的过程即函数的定义,‘拿来就用’即函数的调用。

二 定义函数

函数的使用必须遵循’先定义,后调用’的原则。函数的定义就相当于事先将函数体代码保存起来,然后将内存地址赋值给函数名,函数名就是对这段代码的引用,这和变量的定义是相似的。没有事先定义函数而直接调用,就相当于在引用一个不存在的’变量名’。

定义函数的语法

def 函数名(参数1,参数2,...):
    """文档描述"""
    函数体
    return 值
  1. def: 定义函数的关键字;
  2. 函数名:函数名指向函数内存地址,是对函数体代码的引用。函数的命名应该反映出函数的功能;
  3. 括号:括号内定义参数,参数是可有可无的,且无需指定参数的类型;
  4. 冒号:括号后要加冒号,然后在下一行开始缩进编写函数体的代码;
  5. """文档描述""": 描述函数功能,参数介绍等信息的文档,非必要,但是建议加上,从而增强函数的可读性;
  6. 函数体:由语句和表达式组成;
  7. return 值:定义函数的返回值,return是可有可无的。

插图:恶搞图02
07-01 函数的基本使用

参数是函数的调用者向函数体传值的媒介,若函数体代码逻辑依赖外部传来的参数时则需要定义为参函数,

def my_min(x,y):
    res=x if x < y else y
    return res

否则定义为无参函数

def interactive():
    user=input('user>>: ').strip()
    pwd=input('password>>: ').strip()
    return (user,pwd)

​ 函数体为pass代表什么都不做,称之为空函数。定义空函数通常是有用的,因为在程序设计的开始,往往是先想好程序都需要完成什么功能,然后把所有功能都列举出来用pass充当函数体“占位符”,这将使得程序的体系结构立见,清晰且可读性强。例如要编写一个ftp程序,我们可能想到的功能有用户认证,下载,上传,浏览,切换目录等功能,可以先做出如下定义:

def auth_user():
    """user authentication function"""
    pass

def download_file():
    """download file function"""
    pass

def upload_file():
    """upload file function"""
    pass

def ls():
    """list contents function"""
    pass

def cd():
    """change directory"""
    pass

之后我们便可以统筹安排编程任务,有选择性的去实现上述功能来替换掉pass,从而提高开发效率。

插图:恶搞图03
07-01 函数的基本使用

三 调用函数与函数返回值

​ 函数的使用分为定义阶段与调用阶段,定义函数时只检测语法,不执行函数体代码,函数名加括号即函数调用,只有调用函数时才会执行函数体代码

#定义阶段
def foo():
    print('in the foo')
    bar()

def bar():
    print('in the bar')

#调用阶段
foo()

执行结果:

in the foo
in the bar

定义阶段函数foo与bar均无语法错误,而在调用阶段调用foo()时,函数foo与bar都早已经存在于内存中了,所以不会有任何问题。

插图:恶搞图04
07-01 函数的基本使用

按照在程序出现的形式和位置,可将函数的调用形式分为三种:

#1、语句形式:
foo()

#2、表达式形式:
m=my_min(1,2) #将调用函数的返回值赋值给x
n=10*my_min(1,2) #将调用函数的返回值乘以10的结果赋值给n

# 3、函数调用作为参数的形式:
# my_min(2,3)作为函数my_min的第二个参数,实现了取1,2,3中的较小者赋值给m
m=my_min(1,my_min(2,3))

若需要将函数体代码执行的结果返回给调用者,则需要用到return。return后无值或直接省略return,则默认返回None,return的返回值无类型限制,且可以将多个返回值放到一个元组内。

>>> def test(x,y,z):
...     return x,y,z #等同于return (x,y,z)
... 
>>> res=test(1,2,3)
>>> print(res)
(1, 2, 3)

return是一个函数结束的标志,函数内可以有多个return,但只执行一次函数就结束了,并把return后定义的值作为本次调用的结果返回。
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