Python基础学习3：函数

• 函数就是最基本的一种代码抽象的方式。
• help(abs) 查看帮助信息。

调用函数

• abs(2)
• cmp(x,y)
• int()
• float()
• str()
• unicode()
• bool()
• hex()
• max()
• 函数名其实就是指向一个函数对象的引用，完全可以把函数名赋给一个变量，相当于给这个函数起了一个“别名”

• 函数参数数量和类型不对时都会报TypeError错误。

定义函数

def my_abs(x):
    if x>=0:
        return x
    else: 
        return -x

• 空函数 pass

def nop():
    pass

• 参数检查 TypeError

def my_abs(x):
    if not isinstance(x, (int, float)):
        raise TypeError('bad operand type')
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x

• 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)

Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple。

函数的参数

• 位置参数

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

x和n，这两个参数都是位置参数，调用函数时，传入的两个值按照位置顺序依次赋给参数x和n。

• 默认参数
  • 当函数有多个参数时，把变化大的参数放前面，变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。
  • 当不按顺序提供部分默认参数时，需要把参数名写上
  • 默认参数必须指向不变对象

def add_end(L=None):
    if L is None:
        L = []
    L.append('END')
    return L

• 可变参数(tuple)

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

>>> calc(1, 2)
5

>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(*nums)
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*nums表示把nums这个list的所有元素作为可变参数传进去。

• 关键字参数(dict)

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

>>> person('Michael', 30)
name: Michael age: 30 other: {}

>>> 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, city=extra['city'], job=extra['job'])
name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}

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

**extra表示把extra这个dict的所有key-value用关键字参数传入到函数的**kw参数，kw将获得一个dict，注意kw获得的dict是extra的一份拷贝，对kw的改动不会影响到函数外的extra。

• 参数组合

  • 顺序必须是：必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数。

      def func(a, b, c=0, *args, **kw):
          print 'a:', a, 'b:', b, 'c:', c, 'args:', args, 'kw:', kw 
  
      func(1, 3, 4, 5, 6, 23)
      func(1, 3, 4, 5, 6, ab=23)
      args = (12, 5, 6, 7)
      kw = {"key1": 90, 'x': 999}
      func(*args, **kw)
  

  • 对于任意函数，都可以通过类似func(*args, **kw)的形式调用它，无论它的参数是如何定义的。

递归函数

• 使用递归函数需要注意防止栈溢出。在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出。

• 尾递归指在函数返回的时候，调用自身本身，并且，return语句不能包含表达式。这样，编译器或者解释器就可以把尾递归做优化，使递归本身无论调用多少次，都只占用一个栈帧，不会出现栈溢出的情况。

• 尾递归调用时，如果做了优化，栈不会增长，因此，无论多少次调用也不会导致栈溢出。

参考：《Python教程》