python表示定義函數(shù)的簡單介紹

python3 定義函數(shù)

Python 有很多有用的內(nèi)置函數(shù), 但還是不能滿足程序員的需求, 所以需要 自定義函數(shù) 。

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如何編寫 自定義函數(shù) , 需要用到 def語句, 函數(shù)名, 括號及參數(shù), 冒號, 函數(shù)說明,內(nèi)置縮進(jìn)編碼模塊,return 語句 , 其中有一些也可省略不寫,后面會慢慢介紹。

編寫函數(shù)不可或缺的元素, 一定都要寫。函數(shù)名盡量寫得簡單易懂。

一般是對函數(shù)的描述說明。

這是編寫具體的 操作命令 的地方, 如果還未想好如何編寫, 可以使用 pass 來占位,讓程序可以運(yùn)行起來,防止調(diào)試出錯。

參數(shù)放在最后講, 是因?yàn)檫@里面的東西還是很多的。首先看個例子。

如上的案例都是限制了參數(shù)個數(shù)的, 最多傳三個參數(shù) name/age/city , 但是如果有一些特例,需要傳多個參數(shù)怎么辦呢。 參數(shù)前面加個 * , 變成 可變參數(shù) 。

那如果想要傳多個包含名稱的參數(shù),例如a=1,b=2,c=3......,那該怎么寫呢。參數(shù)前面加個 ** , 變成 關(guān)鍵字參數(shù) 。

在Python中定義Main函數(shù)

目錄

許多編程語言都有一個特殊的函數(shù),當(dāng)操作系統(tǒng)開始運(yùn)行程序時(shí)會自動執(zhí)行該函數(shù)。這個函數(shù)通常被命名為main(),并且依據(jù)語言標(biāo)準(zhǔn)具有特定的返回類型和參數(shù)。另一方面,Python解釋器從文件頂部開始執(zhí)行腳本,并且沒有自動執(zhí)行的特殊函數(shù)。

盡管如此,為程序的執(zhí)行定義一個起始點(diǎn)有助于理解程序是如何運(yùn)行的。Python程序員提出了幾種方式對此進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

本文結(jié)束時(shí),您將了解以下內(nèi)容:

Python中的基本main()函數(shù)

一些Python腳本中,包含一個函數(shù)定義和一個條件語句,如下所示:

此代碼中,包含一個main()函數(shù),在程序執(zhí)行時(shí)打印Hello World!。此外,還包含一個條件(或if)語句,用于檢查__name__的值并將其與字符串"__main__"進(jìn)行比較。當(dāng)if語句為True時(shí),Python解釋器將執(zhí)行main()函數(shù)。更多關(guān)于Python條件語句的信息可以由此獲得。

這種代碼模式在Python文件中非常常見,它將作為腳本執(zhí)行并導(dǎo)入另一個模塊。為了幫助理解這段代碼的執(zhí)行方式,首先需要了解Python解釋器如何根據(jù)代碼的執(zhí)行方式設(shè)置__name__。

Python中的執(zhí)行模式

Python解釋器執(zhí)行代碼有兩種方式:

更多內(nèi)容可參考如何運(yùn)行Python腳本。無論采用哪種方式,Python都會定義一個名為__name__的特殊變量,該變量包含一個字符串,其值取決于代碼的使用方式。

本文將如下示例文件保存為execution_methods.py,以 探索 代碼如何根據(jù)上下文改變行為:

在此文件中,定義了三個對print()函數(shù)的調(diào)用。前兩個打印一些介紹性短語。第三個print()會先打印短語The value __name__ is,之后將使用Python內(nèi)置的repr()函數(shù)打印出__name__變量。

在Python中,repr()函數(shù)將對象轉(zhuǎn)化為供解釋器讀取的形式。上述示例通過使用repr()函數(shù)來強(qiáng)調(diào)__name__的值為字符串。更多關(guān)于repr()的內(nèi)容可參考Python文檔。

在本文中,您將隨處可見文件(file),模塊(module)和腳本(script)這三個字眼。實(shí)際上,三者之間并無太大的差別。不過,在強(qiáng)調(diào)代碼目的時(shí),還是存在細(xì)微的差異:

“如何運(yùn)行Python腳本”一文也討論了三者的差別。

基于命令行執(zhí)行

在這類方法中,Python腳本將通過命令行來執(zhí)行。

執(zhí)行腳本時(shí),無法與Python解釋器正在執(zhí)行的代碼交互。關(guān)于如何通過命令行執(zhí)行代碼的詳細(xì)信息對本文而言并不重要,但您可以通過展開下框閱讀更多有關(guān)Windows,Linux和macOS之間命令行差異的內(nèi)容。

命令行環(huán)境

不同的操作系統(tǒng)在使用命令行執(zhí)行代碼時(shí)存在細(xì)微的差異。

在Linux和macOS中,通常使用如下命令:

美元符號($)之前的內(nèi)容可能有所不同,具體取決于您的用戶名和計(jì)算機(jī)名稱。您鍵入的命令位于$之后。在Linux或macOS上,Python3的可執(zhí)行文件名為python3,因此可以通過輸入python3 script_name.py來運(yùn)行python腳本。

在Windows上,命令提示符通常如下所示:

根據(jù)您的用戶名,之前的內(nèi)容可能會有所不同,您輸入的命令位于之后。在Windows上,Python3的可執(zhí)行文件通常為python。因此可以通過輸入python script_name.py來運(yùn)行python腳本。

無論哪種操作系統(tǒng),本文的Python腳本的輸出結(jié)果都是相同的。因此本文以Linux和macOS為例。

使用命令行執(zhí)行execution_methods.py,如下所示:

在這個示例中,__name__具有值'__main__',其中引號(')表明該值為字符串類型。

請記住,在Python中,使用單引號(')和雙引號(")定義的字符串沒有區(qū)別。更多關(guān)于字符串的內(nèi)容請參考Python的基本數(shù)據(jù)類型。

如果在腳本中包含"shebang行"并直接執(zhí)行它(./execution_methods.py),或者使用IPython或Jupyter Notebook的%run,將會獲取相同的結(jié)果。

您還可以通過向命令行添加-m參數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)以模塊的方式執(zhí)行。通常情況下,推薦如下方式pip: python3 -m pip install package_name。

添加-m參數(shù)將會運(yùn)行包中__main__.py的代碼。更多關(guān)于__main__.py文件的內(nèi)容可參考如何將開源Python包發(fā)布到PyPI中。

在三種情況中,__name__都具有相同的值:字符串'__main__'。

技術(shù)細(xì)節(jié):Python文檔中具體定義了__name__何時(shí)取值為'__main__'。

當(dāng)通過標(biāo)準(zhǔn)輸入,腳本或者交互提示中讀取數(shù)據(jù)時(shí),模塊的__name__將取值為'__main__'。(來源)

__name__與__doc__,__package__和其他屬性一起存儲在模塊的全局命名空間。更多關(guān)于屬性的信息可參考Python數(shù)據(jù)模型文檔,特別是關(guān)于模塊和包的信息,請參閱Python Import文檔。

導(dǎo)入模塊或解釋器

接下來是Python解釋器執(zhí)行代碼的第二種方式:導(dǎo)入。在開發(fā)模塊或腳本時(shí),可以使用import關(guān)鍵字導(dǎo)入他人已經(jīng)構(gòu)建的模塊。

在導(dǎo)入過程中,Python執(zhí)行指定模塊中定義的語句(但僅在第一次導(dǎo)入模塊時(shí))。要演示導(dǎo)入execution_methods.py文件的結(jié)果,需要啟動Python解釋器,然后導(dǎo)入execution_methods.py文件:

在此代碼輸出中,Python解釋器執(zhí)行了三次print()函數(shù)調(diào)用。前兩行由于沒有變量,在輸出方面與在命令行上作為腳本執(zhí)行時(shí)完全相同。但是第三個輸出存在差異。

當(dāng)Python解釋器導(dǎo)入代碼時(shí),__name__的值與要導(dǎo)入的模塊的名稱相同。您可以通過第三行的輸出了解這一點(diǎn)。__name__的值為'execution_methods',是Python導(dǎo)入的.py文件。

注意如果您在沒有退出Python時(shí)再次導(dǎo)入模塊,將不會有輸出。

注意:更多關(guān)于導(dǎo)入在Python中如何工作的內(nèi)容請參考官方文檔和Python中的絕對和相對導(dǎo)入。

Main函數(shù)的最佳實(shí)踐

既然您已經(jīng)了解兩種執(zhí)行方式上的差異,那么掌握一些最佳實(shí)踐方案還是很有用的。它們將適用于編寫作為腳本運(yùn)行的代碼或者在另一個模塊導(dǎo)入的代碼。

如下是四種實(shí)踐方式:

將大部分代碼放入函數(shù)或類中

請記住,Python解釋器在導(dǎo)入模塊時(shí)會執(zhí)行模塊中的所有代碼。有時(shí)如果想要實(shí)現(xiàn)用戶可控的代碼,會導(dǎo)致一些副作用,例如:

在這種情況下,想要實(shí)現(xiàn)用戶控制觸發(fā)此代碼的執(zhí)行,而不是讓Python解釋器在導(dǎo)入模塊時(shí)執(zhí)行代碼。

因此,最佳方法是將大部分代碼包含在函數(shù)或類中。這是因?yàn)楫?dāng)Python解釋器遇到def或class關(guān)鍵字時(shí),它只存儲這些定義供以后使用,并且在用戶通知之前不會實(shí)際執(zhí)行。

將如下代碼保存在best_practices.py以證明這個想法:

在此代碼中,首先從time模塊中導(dǎo)入sleep()。

在這個示例中,參數(shù)以秒的形式傳入sleep()函數(shù)中,解釋器將暫停一段時(shí)間再運(yùn)行。隨后,使用print()函數(shù)打印關(guān)于代碼描述的語句。

之后,定義一個process_data()函數(shù),執(zhí)行如下五項(xiàng)操作:

在命令行中執(zhí)行

當(dāng)你將此文件作為腳本用命令行執(zhí)行時(shí)會發(fā)生什么呢?

Python解釋器將執(zhí)行函數(shù)定義之外的from time import sleep和print(),之后將創(chuàng)建函數(shù)process_data()。然后,腳本將退出而不做任何進(jìn)一步的操作,因?yàn)槟_本沒有任何執(zhí)行process_data()的代碼。

如下是這段腳本的執(zhí)行結(jié)果:

我們在這里看到的輸出是第一個print()的結(jié)果。注意,從time導(dǎo)入和定義process_data()函數(shù)不產(chǎn)生結(jié)果。具體來說,調(diào)用定義在process_data()內(nèi)部的print()不會打印結(jié)果。

導(dǎo)入模塊或解釋器執(zhí)行

在會話(或其他模塊)中導(dǎo)入此文件時(shí),Python解釋器將執(zhí)行相同的步驟。

Python解釋器導(dǎo)入文件后,您可以使用已導(dǎo)入模塊中定義的任何變量,類或函數(shù)。為了證明這一點(diǎn),我們將使用可交互的Python解釋器。啟動解釋器,然后鍵入import best_practices:

導(dǎo)入best_practices.py后唯一的輸出來自process_data()函數(shù)外定義的print()。導(dǎo)入模塊或解釋器執(zhí)行與基于命令行執(zhí)行類似。

使用__name__控制代碼的執(zhí)行

如何實(shí)現(xiàn)基于命令行而不使用Python解釋器導(dǎo)入文件來執(zhí)行呢?

您可以使用__name__來決定執(zhí)行上下文,并且當(dāng)__name__等于"__main__"時(shí)才執(zhí)行process_data()。在best_practices.py文件中添加如下代碼:

這段代碼添加了一個條件語句來檢驗(yàn)__name__的值。當(dāng)值為"__main__"時(shí),條件為True。記住當(dāng)__name__變量的特殊值為"__main__"時(shí)意味著Python解釋器會執(zhí)行腳本而不是將其導(dǎo)入。

條件語塊內(nèi)添加了四行代碼(第12,13,14和15行):

現(xiàn)在,在命令行中運(yùn)行best_practices.py,并觀察輸出的變化:

首先,輸出顯示了process_data()函數(shù)外的print()的調(diào)用結(jié)果。

之后,data的值被打印。因?yàn)楫?dāng)Python解釋器將文件作為腳本執(zhí)行時(shí),變量__name__具有值"__main__",因此條件語句被計(jì)算為True。

接下來,腳本將調(diào)用process_data()并傳入data進(jìn)行修改。當(dāng)process_data執(zhí)行時(shí),將輸出一些狀態(tài)信息。最終,將輸出modified_data的值。

現(xiàn)在您可以驗(yàn)證從解釋器(或其他模塊)導(dǎo)入best_practices.py后發(fā)生的事情了。如下示例演示了這種情況:

注意,當(dāng)前結(jié)果與將條件語句添加到文件末尾之前相同。因?yàn)榇藭r(shí)__name__變量的值為"best_practices",因此條件語句結(jié)果為False,Python將不執(zhí)行process_data()。

創(chuàng)建名為main()的函數(shù)來包含要運(yùn)行的代碼

現(xiàn)在,您可以編寫作為腳本由從命令行執(zhí)行并導(dǎo)入且沒有副作用的Python代碼。接下來,您將學(xué)習(xí)如何編寫代碼并使其他程序員能輕松地理解其含義。

許多語言,如C,C++,Java以及其他的一些語言,都會定義一個叫做main()的函數(shù),當(dāng)編譯程序時(shí),操作系統(tǒng)會自動調(diào)用該函數(shù)。此函數(shù)通常被稱為入口點(diǎn)(entry point),因?yàn)樗浅绦蜻M(jìn)入執(zhí)行的起始位置。

相比之下,Python沒有一個特殊的函數(shù)作為腳本的入口點(diǎn)。實(shí)際上在Python中可以將入口點(diǎn)定義成任何名稱。

盡管Python不要求將函數(shù)命名為main(),但是最佳的做法是將入口點(diǎn)函數(shù)命名為main()。這樣方便其他程序員定位程序的起點(diǎn)。

此外,main()函數(shù)應(yīng)該包含Python解釋器執(zhí)行文件時(shí)要運(yùn)行的任何代碼。這比將代碼放入條件語塊中更好,因?yàn)橛脩艨梢栽趯?dǎo)入模塊時(shí)重復(fù)使用main()函數(shù)。

修改best_practices.py文件如下所示:

在這個示例中,定義了一個main()函數(shù),它包含了上面的條件語句塊。之后修改條件語塊執(zhí)行main()。如果您將此代碼作為腳本運(yùn)行或?qū)?,將獲得與上一節(jié)相同的輸出。

在main()中調(diào)用其他函數(shù)

另一種常見的實(shí)現(xiàn)方式是在main()中調(diào)用其他函數(shù),而不是直接將代碼寫入main()。這樣做的好處在于可以實(shí)現(xiàn)將幾個獨(dú)立運(yùn)行的子任務(wù)整合。

例如,某個腳本有如下功能:

如果在單獨(dú)的函數(shù)中各自實(shí)現(xiàn)這些子任務(wù),您(或其他用戶)可以很容易地實(shí)現(xiàn)代碼重用。之后您可以在main()函數(shù)中創(chuàng)建默認(rèn)的工作流。

您可以根據(jù)自己的情況選擇是否使用此方案。將任務(wù)拆分為多個函數(shù)會使重用更容易,但會增加他人理解代碼的難度。

修改best_practices.py文件如下所示:

在此示例代碼中,文件的前10行具有與之前相同的內(nèi)容。第12行的第二個函數(shù)創(chuàng)建并返回一些示例數(shù)據(jù),第17行的第三個函數(shù)模擬將修改后的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。

第21行定義了main()函數(shù)。在此示例中,對main()做出修改,它將調(diào)用數(shù)據(jù)讀取,數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)寫入等功能。

首先,從read_data_from_web()中創(chuàng)建data。將data作為參數(shù)傳入process_data(),之后將返回modified_data。最后,將modified_data傳入write_data_to_database()。

腳本的最后兩行是條件語塊用于驗(yàn)證__name__,并且如果if語句為True,則執(zhí)行main()。

在命令行中運(yùn)行如下所示:

根據(jù)執(zhí)行結(jié)果,Python解釋器在執(zhí)行main()函數(shù)時(shí),將依次執(zhí)行read_data_from_web(),process_data()以及write_data_to_database()。當(dāng)然,您也可以導(dǎo)入best_practices.py文件并重用process_data()作為不同的數(shù)據(jù)輸入源,如下所示:

在此示例中,導(dǎo)入了best_practices并且將其簡寫為bp。

導(dǎo)入過程會導(dǎo)致Python解釋器執(zhí)行best_practices.py的全部代碼,因此輸出顯示解釋文件用途的信息。

然后,從文件中存儲數(shù)據(jù)而不是從Web中讀取數(shù)據(jù)。之后,可以重用best_practices.py文件中的process_data()和write_data_to_database()函數(shù)。在此情況下,可以利用代碼重寫來取代在main()函數(shù)中實(shí)現(xiàn)全部的代碼邏輯。

實(shí)踐總結(jié)

以下是Python中main()函數(shù)的四個關(guān)鍵最佳實(shí)踐:

結(jié)論

恭喜!您現(xiàn)在已經(jīng)了解如何創(chuàng)建Python main()函數(shù)了。

本文介紹了如下內(nèi)容:

現(xiàn)在,您可以開始編寫一些非常棒的關(guān)于Python main()函數(shù)代碼啦!

Python函數(shù)的定義(構(gòu)造)和調(diào)用

這里來給大家演示一下,函數(shù)的定義或構(gòu)造,并調(diào)用函數(shù)來實(shí)現(xiàn)封裝后的效果。

首先我們來看看想實(shí)現(xiàn)下面的這個效果,如果不使用函數(shù)應(yīng)該怎么實(shí)現(xiàn)。

以上兩種返回結(jié)果都是1-9這幾個數(shù)字。

以上兩種方法,第一種代碼重復(fù)率太高,代碼美觀效果太差,雖然能實(shí)現(xiàn)效果,但是因?yàn)閿?shù)量比較少,還能手工打出來這幾行代碼,如果是打印1-100000就很難實(shí)現(xiàn)了。這時(shí)候for循環(huán)還是可以實(shí)現(xiàn)的,但是for循環(huán)只能實(shí)現(xiàn)類似的數(shù)字和變量循環(huán),無法進(jìn)行復(fù)雜的功能開發(fā)。鑒于此,函數(shù)這個概念就被python引入了,下面先來看看函數(shù)是怎么實(shí)現(xiàn)上面的效果的,還是兩種方法。

這時(shí)候如果想實(shí)現(xiàn)上面的打印結(jié)果就直接使用函數(shù)名+小括號調(diào)用函數(shù)就可以了,這種類型的語法,不僅可以反復(fù)使用,而且封裝后的代碼更美觀。

python里函數(shù)的定義

定義:

def 函數(shù)名(形參1,形參2='初始定義的內(nèi)容'):

函數(shù)中執(zhí)行的內(nèi)容

調(diào)用:

函數(shù)名(實(shí)參1)或函數(shù)名(形參2=實(shí)參2,形參1=實(shí)參1)或函數(shù)名(實(shí)參1,實(shí)參2)

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