- 3. Функции языка Python¶
- 3.1. Параметры функций¶
- 3.2. Локальные переменные¶
- 3.3. Зарезервированное слово “global”¶
- 3.4. Зарезервированное слово “nonlocal”¶
- 3.5. Значения аргументов по умолчанию¶
- 3.6. Ключевые аргументы¶
- 3.7. Переменное число параметров¶
- 3.8. Только ключевые параметры¶
- 3.9. Оператор “return”¶
- 3.10. Строки документации¶
- Переменная равна функции python
- Функция как параметр функции
- Функция как результат функции
3. Функции языка Python¶
Функции – это многократно используемые фрагменты программы. Они позволяют дать имя определённому блоку команд с тем, чтобы впоследствии запускать этот блок по указанному имени в любом месте программы и сколь угодно много раз. Это называется вызовом функции. Мы уже использовали много встроенных функций, как то len и range.
Функция – это, пожалуй, наиболее важный строительный блок любой нетривиальной программы (на любом языке программирования), поэтому в этой главе мы рассмотрим различные аспекты функций.
Функции определяются при помощи зарезервированного слова def. После этого слова указывается имя функции, за которым следует пара скобок, в которых можно указать имена некоторых переменных, и заключительное двоеточие в конце строки. Далее следует блок команд, составляющих функцию. На примере можно видеть, что на самом деле это очень просто:
def sayHello(): print('Привет, Мир!') # блок, принадлежащий функции # Конец функции sayHello() # вызов функции sayHello() # ещё один вызов функции
3.1. Параметры функций¶
Функции могут принимать параметры, т.е. некоторые значения, передаваемые функции для того, чтобы она что-либо сделала с ними. Эти параметры похожи на переменные, за исключением того, что значение этих переменных указывается при вызове функции, и во время работы функции им уже присвоены их значения.
Параметры указываются в скобках при объявлении функции и разделяются запятыми. Аналогично мы передаём значения, когда вызываем функцию. Обратите внимание на терминологию: имена, указанные в объявлении функции, называются параметрами, тогда как значения, которые вы передаёте в функцию при её вызове, – аргументами.
def printMax(a, b): if a > b: print(a, 'максимально') elif a == b: print(a, 'равно', b) else: print(b, 'максимально') printMax(3, 4) # прямая передача значений x = 5 y = 7 printMax(x, y) # передача переменных в качестве аргументов
3.2. Локальные переменные¶
При объявлении переменных внутри определения функции, они никоим образом не связаны с другими переменными с таким же именем за пределами функции – т.е. имена переменных являются локальными в функции. Это называется областью видимости переменной. Область видимости всех переменных ограничена блоком, в котором они объявлены, начиная с точки объявления имени.
x= 50 def func(x): print('x равен', x) x = 2 print('Замена локального x на', x) func(x) print('x по-прежнему', x)
3.3. Зарезервированное слово “global”¶
Чтобы присвоить некоторое значение переменной, определённой на высшем уровне программы (т.е. не в какой-либо области видимости, как то функции или классы), необходимо указать Python, что её имя не локально, а глобально (global). Сделаем это при помощи зарезервированного слова global. Без применения зарезервированного слова global невозможно присвоить значение переменной, определённой за пределами функции.
Можно использовать уже существующие значения переменных, определённых за пределами функции (при условии, что внутри функции не было объявлено переменной с таким же именем). Однако, это не приветствуется, и его следует избегать, поскольку человеку, читающему текст программы, будет непонятно, где находится объявление переменной. Использование зарезервированного слова global достаточно ясно показывает, что переменная объявлена в самом внешнем блоке.
x = 50 def func(): global x print('x равно', x) x = 2 print('Заменяем глобальное значение x на', x) func() print('Значение x составляет', x)
3.4. Зарезервированное слово “nonlocal”¶
Мы увидели, как получать доступ к переменным в локальной и глобальной области видимости. Есть ещё один тип области видимости, называемый “нелокальной” (nonlocal) областью видимости, который представляет собой нечто среднее между первыми двумя. Нелокальные области видимости встречаются, когда вы определяете функции внутри функций.
Поскольку в Python всё является выполнимым кодом, вы можете определять функции где угодно.
def func_outer(): x = 2 print('x равно', x) def func_inner(): nonlocal x x = 5 func_inner() print('Локальное x сменилось на', x) func_outer()
3.5. Значения аргументов по умолчанию¶
Зачастую часть параметров функций могут быть необязательными, и для них будут использоваться некоторые заданные значения по умолчанию, если пользователь не укажет собственных. Этого можно достичь с помощью значений аргументов по умолчанию. Их можно указать, добавив к имени параметра в определении функции оператор присваивания (=) с последующим значением.
Обратите внимание, что значение по умолчанию должно быть константой. Или точнее говоря, оно должно быть неизменным[1] – это объясняется подробнее в последующих главах. А пока запомните это.
def say(message, times = 1): print(message * times) say('Привет') say('Мир', 5)
Важно Значениями по умолчанию могут быть снабжены только параметры, находящиеся в конце списка параметров. Таким образом, в списке параметров функции параметр со значением по умолчанию не может предшествовать параметру без значения по умолчанию. Это связано с тем, что значения присваиваются параметрам в соответствии с их положением. Например, def func(a, b=5) допустимо, а def func(a=5, b) – не допустимо.
3.6. Ключевые аргументы¶
Если имеется некоторая функция с большим числом параметров, и при её вызове требуется указать только некоторые из них, значения этих параметров могут задаваться по их имени – это называется ключевые параметры. В этом случае для передачи аргументов функции используется имя (ключ) вместо позиции (как было до сих пор).
Есть два преимущества такого подхода: во-первых, использование функции становится легче, поскольку нет необходимости отслеживать порядок аргументов; во-вторых, можно задавать значения только некоторым избранным аргументам, при условии, что остальные параметры имеют значения аргумента по умолчанию.
def func(a, b=5, c=10): print('a равно', a, ', b равно', b, ', а c равно', c) func(3, 7) func(25, c=24) func(c=50, a=100)
3.7. Переменное число параметров¶
Иногда бывает нужно определить функцию, способную принимать любое число параметров. Этого можно достичь при помощи звёздочек (сохраните как function_varargs.py):
def total(a=5, *numbers, **phonebook): print('a', a) #проход по всем элементам кортежа for single_item in numbers: print('single_item', single_item) #проход по всем элементам словаря for first_part, second_part in phonebook.items(): print(first_part,second_part) print(total(10,1,2,3,Jack=1123,John=2231,Inge=1560))
3.8. Только ключевые параметры¶
Если некоторые ключевые параметры должны быть доступны только по ключу, а не как позиционные аргументы, их можно объявить после параметра со звёздочкой (сохраните как keyword_only.py):
def total(initial=5, *numbers, extra_number): count = initial for number in numbers: count += number count += extra_number print(count) total(10, 1, 2, 3, extra_number=50) total(10, 1, 2, 3) # Вызовет ошибку, поскольку мы не указали значение # аргумента по умолчанию для 'extra_number'.
3.9. Оператор “return”¶
Оператор return используется для возврата[5] из функции, т.е. для прекращения её работы и выхода из неё. При этом можно также вернуть некоторое значение из функции.
#!/usr/bin/python # Filename: func_return.py def maximum(x, y): if x > y: return x elif x == y: return 'Числа равны.' else: return y print(maximum(2, 3))
3.10. Строки документации¶
Python имеет остроумную особенность, называемую строками документации, обычно обозначаемую сокращённо docstrings. Это очень важный инструмент, которым вы обязательно должны пользоваться, поскольку он помогает лучше документировать программу и облегчает её понимание. Поразительно, но строку документации можно получить, например, из функции, даже во время выполнения программы!
def printMax(x, y): '''Выводит максимальное из двух чисел. Оба значения должны быть целыми числами.''' x = int(x) # конвертируем в целые, если возможно y = int(y) if x > y: print(x, 'наибольшее') else: print(y, 'наибольшее') printMax(3, 5) print(printMax.__doc__)
© Copyright 2020, Oleg Kishinskii Revision 87b11443 .
Versions latest Downloads pdf html epub On Read the Docs Project Home Builds Free document hosting provided by Read the Docs.
Переменная равна функции python
В Python функция фактически представляет отдельный тип. Так мы можем присвоить переменной какую-нибудь функцию и затем, используя переменную, вызывать данную функцию. Например:
def say_hello(): print("Hello") def say_goodbye(): print("Good Bye") message = say_hello message() # Hello message = say_goodbye message() # Good Bye
В данном случае переменной message присваивается одна из функций. Сначала ей передается функция say_hello() :
После этого переменная message будет указывать на данную функцию, то есть фактически представлять функцию say_hello. А это значит, что мы можем вызывать переменную message как обычную функцию:
Фактически это приведет к выполнению функции say_hello, и на консоль будет выведена строка «Hello». Затем подобным образом мы можем передать переменной message другую функцию и вызвать ее.
Подобным образом можно через переменную вызывать функцию с параметрами и возвращать ее результат:
def sum(a, b): return a + b def multiply(a, b): return a * b operation = sum result = operation(5, 6) print(result) # 11 operation = multiply print(operation(5, 6)) # 30
Функция как параметр функции
Поскольку функция в Python может представлять такое же значение как строка или число, соответственно мы можем передать ее в качестве параметра в другую функцию. Например, определим функцию, которая выводит на консоль результат некоторой операции:
def do_operation(a, b, operation): result = operation(a, b) print(f"result = ") def sum(a, b): return a + b def multiply(a, b): return a * b do_operation(5, 4, sum) # result = 9 do_operation(5, 4, multiply) # result = 20
В данном случае функция do_operation имеет три параметра, причем третий параметр, как предполагается, будет представлять функцию, которая принимает два параметра и возвращает некоторый результат. Иными словами третий параметр — operation представляет некоторую операцию, но на момент определения функции do_operation мы точно не знаем, что это будет за операция. Мы только знаем, что она принимает два параметр и возвращает какой-то результат, который потом выводится на консоль.
При вызове функции do_operation мы сможем передать в качестве третьего параметра другую функцию, например, функцию sum:
То есть в данном случае параметр operation фактически будет представлять функцию sum и будет возвращать сумму дву чисел.
Затем аналогичным образов в вызов функции do_operation можно передать третьему параметру другую функцию — multiply, которая выполнит умножение чисел:
do_operation(5, 4, multiply) # result = 20
Таким образом, более гибкие по функциональности функции, которые через параметры принимают другие функции.
Функция как результат функции
Также одна функция в Python может возвращать другую функцию. Например, определим функцию, которая в зависимости от значения параметра возвращает ту или иную операцию:
def sum(a, b): return a + b def subtract(a, b): return a - b def multiply(a, b): return a * b def select_operation(choice): if choice == 1: return sum elif choice == 2: return subtract else: return multiply operation = select_operation(1) # operation = sum print(operation(10, 6)) # 16 operation = select_operation(2) # operation = subtract print(operation(10, 6)) # 4 operation = select_operation(3) # operation = multiply print(operation(10, 6)) # 60
В данном случае функция select_operation в зависимости от значения параметра choice возвращает одну из трех функций — sum, subtract и multiply. Затем мы мы можем получить результат функции select_operation в переменную operation:
operation = select_operation(1)
Так, в данном случае в функцию select_operation передается число 1, соответственно она будет возвращать функцию sum. Поэтому переменная operation фактически будет указывать на функцию sum, которая выполняет сложение двух чисел:
print(operation(10, 6)) # 16 - фактически равно sum(10, 6)
Аналогичным образом можно получить и выполнить другие функции.