函数

定义函数

函数，通常接受输入参数，并有返回值。它负责完成某项特定任务，而且相较于其他代码，具备相对的独立性。

def add(x, y):
    """Add two numbers"""
    a = x + y
    return a

函数通常有一下几个特征：

• 使用 def 关键词来定义一个函数。
• def 后面是函数的名称，括号中是函数的参数，不同的参数用 , 隔开， def foo(): 的形式是必须要有的，参数可以为空；
• 使用缩进来划分函数的内容；
• docstring 用 """ 包含的字符串，用来解释函数的用途，可省略；
• return 返回特定的值，如果省略，返回 None 。

使用函数

使用函数时，只需要将参数换成特定的值传给函数。

Python并没有限定参数的类型，因此可以使用不同的参数类型：

add(2, 3)

5

add('foo', 'bar')

'foobar'

传入的两个参数不可以相加，Python会将报错：

add(2, "foo")

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

Input In [4], in ()
----> 1 add(2, "foo")

Input In [1], in add(x, y)
      1 def add(x, y):
      2     """Add two numbers"""
----> 3     a = x + y
      4     return a

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

传入的参数数目与实际不符合，也会报错：

add(1, 2, 3)

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

Input In [5], in ()
----> 1 add(1, 2, 3)

TypeError: add() takes 2 positional arguments but 3 were given

add(1)

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

Input In [6], in ()
----> 1 add(1)

TypeError: add() missing 1 required positional argument: 'y'

传入参数时，Python提供了两种选项，第一种是上面使用的按照位置传入参数，另一种则是使用关键词模式，显式地指定参数的值：

add(x=2, y=3)

5

add(y="foo", x="bar")

'barfoo'

可以混合这两种模式：

add(2, y=3)

5

设定参数默认值

可以在函数定义的时候给参数设定默认值，例如：

def quad(x, a=1, b=0, c=0):
    return a*x**2 + b*x + c

quad(2.0)

4.0

可以修改参数的默认值：

quad(2.0, b=3)

10.0

quad(2.0, 2, c=4)

12.0

这里混合了位置和指定两种参数传入方式，第二个2是传给 a 的。

注意，在使用混合语法时，要注意不能给同一个值赋值多次，否则会报错，例如：

quad(2.0, 2, a=2)

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

Input In [14], in ()
----> 1 quad(2.0, 2, a=2)

TypeError: quad() got multiple values for argument 'a'

接收不定参数

使用如下方法，可以使函数接受不定数目的参数：

def add(x, *args):
    total = x
    for arg in args:
        total += arg
    return total

*args 表示参数数目不定，可以看成一个元组，把第一个参数后面的参数当作元组中的元素：

add(1, 2, 3, 4)

10

add(1, 2)

3

这样定义的函数不能使用关键词传入参数，要使用关键词，可以这样：

def add(x, **kwargs):
    total = x
    for arg, value in kwargs.items():
        print("adding ", arg)
        total += value
    return total

**kwargs 表示参数数目不定，相当于一个字典，关键词和值对应于键值对：

add(10, y=11, z=12, w=13)

adding  y
adding  z
adding  w

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可以接收任意数目的位置参数和键值对参数的函数：

def foo(*args, **kwargs):
    print(f'{args=}, {kwargs=}')

foo(2, 3, x='bar', z=10)

args=(2, 3), kwargs={'x': 'bar', 'z': 10}

返回多个值

函数可以返回多个值：

from math import atan2

def to_polar(x, y):
    r = (x**2 + y**2) ** 0.5
    theta = atan2(y, x)
    return r, theta

r, theta = to_polar(3, 4)

r, theta

(5.0, 0.9272952180016122)

Python将返回的两个值变成了元组：

to_polar(3, 4)

(5.0, 0.9272952180016122)

函数类型注释

Python 3支持对函数的类型进行注释，但是不会真正检验对象的类型：

def add(a : int, b : int) -> int: 
    return a + b

add(1, 2)

3

类型不是int也不会报错：

add("a", "b")

'ab'