七、函数（2022-04-10）

函数是有名称的代码块，用于完成具体工作。要执行函数定义的特定任务，需要调用该函数。

需要在程序中多次执行同一项任务时，无须反复编写同一代码块，只需要调用执行该任务的函数。

1. 定义函数

def greet_user(): # 此为最简单的示例，该函数名为greet_user，不需要传递参数运行，（）内为空但不可以省略，定义语句以 ： 结尾。
    print("Hellow,dear user!") #该函数实现输出简单的问候语。

greet_user() # 调用并执行函数。同上该函数没有必须传递的参数，所以（）内为空，但不可以省略

Hellow,dear user!

2. 向函数传递信息（参数）

def greet_user2(username): #定义函数，并定义需要传递的参数
    print(f"hellow, {username}!")
greet_user2('Kong Zi')#调用函数并传递参数

hellow, Kong Zi!

3. 实参和形参

形参：在函数greet_user2定义中，变量username是一个形参（parameter），即函数完成工作所欲要的信息。

实参：在代码greet_user2（'孔子'）中，值'kong zi '是实参（argument），即调用函数时传递给函数的信息。

3.1 传递实参

函数定义中可以包含多个形参，因此函数调用中也可能包含多个实参。

向函数传递参数的方式：

(1)位置实参：要求实参的顺序与形参相同。

(2)关键字实参：由变量名和值组成。此外，还可以使用字典和列表。

def describe_food(food_type,food_weight,food_manufacture_date):
    print(f"We will eat {food_type} at lunch.")
    print(f"We have {food_weight}g {food_type} .")
    print(f"The {food_type} manufacture is {food_manufacture_date}".)
describe_food('beef','1000','20220407')

We will eat beef at lunch.
We have 1000g beef .
The beef manufacture is 20220407.

3.2 位置实参顺序非常重要，如果实参的顺序不正确，将会出现意料之外的结果。

describe_food('beef','20220408','1000')

We will eat beef at lunch.
We have 20220408g beef .
The beef manufacture is 1000.

3.3 关键字实参

关键字实参是传递给函数的名称值对。因为在传递过程中直接将实参名称和值关联起来，所以不会混淆。

关键字实参无需考虑实参的顺序，还清楚的指出了各实参的用途。

def describe_rock(rock_designation,rock_color,rock_composition):
    print(f"The name of the rock is {rock_designation}.")
    print(f"The color of the rock is {rock_color}.")
    print(f"The composition of the rock is {rock_composition}.")
describe_rock(rock_designation='sandrock',rock_color='red',rock_composition='quartz')

The name of the rock is sandrock.
The color of the rock is red.
The composition of the rock is quartz.

3.4 默认值

编写函数时可以给每个形参指定默认值。在调用函数传递实参时，python将使用指定实参值。

否则，将使用形参的默认值。因此，给形参指定默认值后，可在函数调用中省略相应的实参。

def describe_pet(pet_name,animal_type = 'dog'):
    print(f"\nI have a {animal_type}.")
    print(f"My {animal_type}'s name is {pet_name.title()}")
describe_pet('gang ben')  #传递一个实参，将值传递给第一个形参。
describe_pet('mao qiu','cat')    #等效的函数调用。传递实参时，可以采用位置方式、关键字方式。
describe_pet(pet_name='manman',animal_type='tutle')    #传递两个实参，指定形参名进行传递。推荐用该语句传递实参。
describe_pet(animal_type= 'hamster',pet_name= 'jack')   #采用关键字方式，参数的位置可以打乱。

I have a dog.
My dog's name is Gang Ben
I have a cat.
My cat's name is Mao Qiu
I have a tutle.
My tutle's name is Manman

3.5 避免实参错误

调用函数时，如果出现实参不批欸的错误，说明你提供的实参多余或少于函数完成工作需要的信息。


def describe_rock1(rock_designation,rock_color,rock_composition):
    print(f"The designation of the rock is {rock_designation} ,"
          f"\nthe color is {rock_color},and the main composition is quartz")
describe_rock1()  #不传递参数将引起错误。

Traceback (most recent call last):
File "C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\IPython\core\interactiveshell.py", line 3361, in run_code
exec(code_obj, self.user_global_ns, self.user_ns)
File "<ipython-input-18-3dab8dbdc155>", line 6, in <cell line: 6>
describe_rock1() #不传递参数将引起错误。
TypeError: describe_rock1() missing 3 required positional arguments: 'rock_designation', 'rock_color', and 'rock_compsition'

4. 返回值

函数并非总是直接显示输出，他还可以处理一些数据，斌返回一个或一组数值。返回的值称返回值。

在函数中可以使用return语句将值返回到调用函数的代码行。返回值让你能够将程序的大部分繁重的工作交由函数完成，简化主程序。

返回简单值

def get_formatted_name(first_name,last_name):
    full_name = f"{last_name} {first_name}"
    return full_name.title()
poet = get_formatted_name('bai','li')
print(poet)

Li Bai

5.设置可选择赋值的实参

def get_formatted_name1(first_name,middle_name,last_name):
    full_name = f"{last_name} {middle_name} {first_name}"
    return full_name.title()
poet = get_formatted_name1('bai','','li')
print(poet)

Li Bai

以上函数需要同时传递名、中间名和姓才能正确运行，如果只传递名和姓，将不能正确运行。

但并不是所有的人都有中间名，为了将 middle_name 变成可选择赋值的形参，可以预先指定空的默认值。

这样，用户没有中间名时就可以不传递该参数。

对代码进行优化，以适应传递3个实参和2个实参的情况。

def get_formatted_name2(last_name,first_name,middle_name=''): #将中间名设置为最后一个形参，默认值为空字符串
    if middle_name:
        full_name = f"{last_name} {middle_name} {first_name}"
    else:
        full_name = f"{last_name} {first_name}"
    return  full_name.title()
poet = get_formatted_name2('du','fu')
print(poet)
poet = get_formatted_name2('meng','ran','hao')
print(poet)

Du Fu
Meng Hao Ran