本章将介绍如何使用Python编写函数。函数是Python为了代码效率的最大化,减少冗余而提供的最基本的程序结构。在上一章中,我们学会了众多流程控制的语句,在中大型的程序中,同一段代码可能会被使用多次,如果程序由一段又一段冗余的流程控制语句组成,那么程序的可读性会变差。所以,我们需要使用函数去封装这些重复使用的程序段,并加以注释,下次使用的时候就可以直接调用,使代码更清晰明白。本书在这里第一次讲到函数封装的概念,实际上我们在前面已经接触到了。例如列表操作的各种方法都是函数,在执行list.append(x)的时候在底层程序已经执行了一段代码。如果不封装成函数,每次添加元素都要输入这段代码,显得非常繁琐。程序员没有必要去探究数据结构源码具体是如何编写的,每种数据结构都会提供众多的函数和相对应的说明文档,程序员仅需知道函数的输入和输出就可以使用数据结构去工作了。函数能使程序变得抽象。抽象节省了工作,并且加大了程序的可读性。例如,写一个求一列数据的极差的程序,我们可以分解成如下工作:1)求最大值。2)求最小值。3)求极差,极差=最大值-`javascript
最小值。 在第一和第二步中,我们编写函数max()和函数min(),第三步直接调用函数求极差即可。虽然这样做得速度不是最快的,但我们使得程序变得抽象,如果读者不知道极差的概念,但看到如下的代码:range = max(list1)- min(list1),相信你们已经明白程序的输入和输出是什么了。 3.1 创建函数 1. def语句 我们可以用def语句创建函数,格式为:def fun_name(par1,pa2,…):由def关键字,函数名和参数表组成。先举一个简单的例子:def fun():print 'hello,world'
这样就定义了一个fun函数,它没有参数,也没有返回值,仅仅打印出“hello,world”。下面再定义一个有参数也有返回值的函数。
def hello(your_name): # your_name表示你的名字,格式是字符串 return 'Hello '+your_name这个函数称为hello,输入参数是your_name,返回加上hello的字符串。程序创建函数后,执行 s = hello('Tom')即得到一个新的字符串“Hello Tom”并赋值给s。Python的简洁性可以从函数中体现,Python的参数也不需要声明数据类型,但这也有一定的弊端,程序员可能会因不清楚参数的数据类型而输入错误的参数,例如上面的函数若执行hello(1)就会报错。所以一般在函数的开头注明函数的用途、输入和输出。return语句用于返回一个结果对象。Python可以没有返回值,可以有一个返回值,也可以有多个返回值,返回值的数据类型没有限制。当程序执行到函数中的return语句时,就会将指定的值返回并结束函数,如果return后面还有语句,那些语句将不会被执行。所以也可以仅仅用一个return结束函数。在其他语言中很少允许多个返回值,举一个Python有多个返回值函数的例子:
def maxmin(a,b) # a,b为两个数值数据,程序返回它们从大到小排列的结果 if a>b: return a,b else: return b,a 执行big,small = maxmin(2,4)后,big=4,small=2。 lambda语句Python允许使用lambda语句创建匿名函数,也就是说函数没有具体的名称。可能读者会产生疑惑,函数没有了名称应该不会是一件好事。但实际上,使用Python编写一些执行脚本时,使用lambda省去了定义函数的过程,代码变得精简。对于一些抽象的、不会在其他地方复用的函数,有时候给函数命名也是个难题(需要避免函数重名),而使用lambda则不需要考虑函数命名的问题。lamber语句中,冒号前是函数参数,若有多个函数使用逗号分隔,冒号右边是返回值。如此便构建了一个函数对象,def语句也是创建一个函数对象,只是lambda创建的函数对象没有名字。
>>>g = lambda x : x+1 >>>print g <function <lambda> at 0x030EAEF0> >>>g(1)2使用lamber函数应该注意下面4点:1)lambda定义的是单行函数,如果需要复杂的函数,应使用def语句。2)lamdda参数列表可以包含多个函数,如lambda x,y : x + y 。3)lambda语句有且只有一个返回值。4)lambda语句中的表达式不能含有命令,而且仅限一条表达式。举一个例子,Python的数学库中只有以自然底数e和10为底的对数函数,下面我们使用lambda函数创建指定某个数为底的对数函数,如代码清单`javascript3-1所示。代码清单3-1 匿名函数
from math import log # 引入Python数学库的对数函数 此函数用于返回一个以base为底的匿名对数函数 def make_logarithmic_function(b `ase): return lambda x:log(x,base)My_LF = make_logarithmic_function(3)
print My_LF(9)
*代码详见:示例程序/code/3-1.py