【python3的学习之路七】函数

返回多个值

import math

def move(x, y, step, angle=0):
    nx = x + step * math.cos(angle)
    ny = y - step * math.sin(angle)
    return nx, ny

x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
print(x, y)     # 151.96152422706632 70.0

r = move(100, 100, 60, math.pi / 6) 
print(r)        # (151.96152422706632, 70.0)

默认参数

def power(x, n = 2):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s

power(5)       # 25
power(5, 2)    # 25

可变参数

函数定义如下

def calc(numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

但是调用的时候，需要先组装出一个list或tuple：

alc([1, 2, 3])       # 14
calc((1, 3, 5, 7))   # 84

所以，我们把函数的参数改为可变参数：

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

定义可变参数和定义一个list或tuple参数相比，仅仅在参数前面加了一个*号。在函数内部，参数numbers接收到的是一个tuple，因此，函数代码完全不变。但是，调用该函数时，可以传入任意个参数，包括0个参数：

calc(1, 2)    # 5
calc()        # 0

如果已经有一个list或者tuple，要调用一个可变参数怎么办？(*nums表示把nums这个list的所有元素作为可变参数传进去)

nums = [1, 2, 3]
calc(nums[0], nums[1], nums[2])
calc(*nums)

关键字参数

关键字参数有什么用？它可以扩展函数的功能。比如，在person函数里，我们保证能接收到name和age这两个参数，但是，如果调用者愿意提供更多的参数，我们也能收到。试想你正在做一个用户注册的功能，除了用户名和年龄是必填项外，其他都是可选项，利用关键字参数来定义这个函数就能满足注册的需求。

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

person('Bob', 35, city='Beijing')                # name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'}
person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')   # name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job': 'Engineer'}

extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
person('Jack', 24, **extra)                      # name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}

命名关键字参数

仍以person()函数为例，我们希望检查是否有city和job参数：

def person(name, age, **kw):
        if 'city' in kw:
            # 有city参数
            pass
        if 'job' in kw:
            # 有job参数
            pass
        print('name:', name, 'age', age, 'other:', kw)

但是调用者仍可以传入不受限制的关键字参数：

person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)

如果要限制关键字参数的名字，就可以用命名关键字参数，例如，只接收city和job作为关键字参数。这种方式定义的函数如下：

def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)

和关键字参数**kw不同，命名关键字参数需要一个特殊分隔符*，*后面的参数被视为命名关键字参数。

调用方式如下：

person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')

如果函数定义中已经有了一个可变参数，后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了：

def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, args, city, job)

命名关键字参数必须传入参数名，这和位置参数不同。如果没有传入参数名，调用将报错：

>>> person('Jack', 24, 'Beijing', 'Engineer')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: person() takes 2 positional arguments but 4 were given

参数组合

早python中定义函数，可以用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数，这5中参数都可以组合使用。但是请注意，参数定义的顺序必须是：必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字和关键字参数。

def f1(a, b, c = 0, *args, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)

def f2(a, b, c = 0, *, d, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)

在函数调用的时候，Python解释器自动按照参数位置和参数名把对应的参数传进去。

>>> f1(1, 2)
a = 1 b = 2 c = 0 args = () kw = {}
>>> f1(1, 2, c = 3)
a = 1 b = 2 c = 3 args = () kw = {}
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b')
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {}
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b', x = 99)
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {'x': 99}
>>> f2(1, 2, d = 99, ext = None)
a = 1 b = 2 c = 0 d = 99 kw = {'ext': None}

默认参数一定要用不可变对象，如果是可变对象，程序运行时会有逻辑错误！
要注意定义可变参数和关键字参数的语法：
1、*args是可变参数，args接收的是一个tuple。参数会以元组(tuple)的形式导入，存放所有未命名的变量参数；如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。我们也可以不向函数传递未命名的变量。
2、**kw是关键字参数，kw接收的是一个dict。参数会以字典的形式导入。
3、如果单独出现星号 * 后的参数必须用关键字传入

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