Python基礎學習3：函式

• 函式就是最基本的一種程式碼抽象的方式。
• help(abs) 檢視幫助資訊。

呼叫函式

• abs(2)
• cmp(x,y)
• int()
• float()
• str()
• unicode()
• bool()
• hex()
• max()
• 函式名其實就是指向一個函式物件的引用，完全可以把函式名賦給一個變數，相當於給這個函式起了一個“別名”

• 函式引數數量和型別不對時都會報TypeError錯誤。

定義函式

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

• 空函式 pass

def nop():
    pass

• 引數檢查 TypeError

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

• 返回多個值

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的函式返回多值其實就是返回一個tuple。

函式的引數

• 位置引數

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

x和n，這兩個引數都是位置引數，呼叫函式時，傳入的兩個值按照位置順序依次賦給引數x和n。

• 預設引數
  • 當函式有多個引數時，把變化大的引數放前面，變化小的引數放後面。變化小的引數就可以作為預設引數。
  • 當不按順序提供部分預設引數時，需要把引數名寫上
  • 預設引數必須指向不變物件

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

• 可變引數(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)
14

*nums表示把nums這個list的所有元素作為可變引數傳進去。

• 關鍵字引數(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這個dict的所有key-value用關鍵字引數傳入到函式的**kw引數，kw將獲得一個dict，注意kw獲得的dict是extra的一份拷貝，對kw的改動不會影響到函式外的extra。

• 引數組合

  • 順序必須是：必選引數、預設引數、可變引數和關鍵字引數。

      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)
  

  • 對於任意函式，都可以通過類似func(*args, **kw)的形式呼叫它，無論它的引數是如何定義的。

遞迴函式

• 使用遞迴函式需要注意防止棧溢位。在計算機中，函式呼叫是通過棧（stack）這種資料結構實現的，每當進入一個函式呼叫，棧就會加一層棧幀，每當函式返回，棧就會減一層棧幀。由於棧的大小不是無限的，所以，遞迴呼叫的次數過多，會導致棧溢位。

• 尾遞迴指在函式返回的時候，呼叫自身本身，並且，return語句不能包含表示式。這樣，編譯器或者直譯器就可以把尾遞迴做優化，使遞迴本身無論呼叫多少次，都只佔用一個棧幀，不會出現棧溢位的情況。

• 尾遞迴呼叫時，如果做了優化，棧不會增長，因此，無論多少次呼叫也不會導致棧溢位。

參考：《Python教程》