Python函式（函式定義、函式呼叫）

Python 中函式的應用非常廣泛，前面章節中我們已經接觸過多個函式，比如 input() 、print()、range()、len() 函式等等，這些都是 Python 的內建函式，可以直接使用。

除了可以直接使用的內建函式外，Python 還支援自定義函式，即將一段有規律的、可重複使用的程式碼定義成函式，從而達到一次編寫、多次呼叫的目的。

舉個例子，前面學習了 len() 函式，通過它我們可以直接獲得一個字串的長度。我們不妨設想一下，如果沒有 len() 函式，要想獲取一個字串的長度，該如何實現呢？請看下面的程式碼：

1. n=0
2. for c in "http://c.biancheng.net/python/":
3. n = n + 1
4. print(n)

程式執行結果為：

30

要知道，獲取一個字串長度是常用的功能，一個程式中就可能用到很多次，如果每次都寫這樣一段重複的程式碼，不但費時費力、容易出錯，而且交給別人時也很麻煩。

所以 Python 提供了一個功能，即允許我們將常用的程式碼以固定的格式封裝（包裝）成一個獨立的模組，只要知道這個模組的名字就可以重複使用它，這個模組就叫做函式（Function）。

比如，在程式中定義了一段程式碼，這段程式碼用於實現一個特定的功能。問題來了，如果下次需要實現同樣的功能，難道要把前面定義的程式碼複製一次？如果這樣做實在太傻了，這意味著每次當程式需要實現該功能時，都要將前面定義的程式碼複製一次。正確的做法是，將實現特定功能的程式碼定義成一個函式，每次當程式需要實現該功能時，只要執行（呼叫）該函式即可。

其實，函式的本質就是一段有特定功能、可以重複使用的程式碼，這段程式碼已經被提前編寫好了，並且為其起一個“好聽”的名字。在後續編寫程式過程中，如果需要同樣的功能，直接通過起好的名字就可以呼叫這段程式碼。

下面演示瞭如何將我們自己實現的 len() 函式封裝成一個函式：

1. #自定義 len() 函式
2. def my_len(str):
3. length = 0
4. for c in str:
5. length = length + 1
6. return length
7. #呼叫自定義的 my_len() 函式
8. length = my_len("http://c.biancheng.net/python/")
9. print(length)
11. #再次呼叫 my_len() 函式
12. length = my_len("http://c.biancheng.net/shell/")
13. print(length)

程式執行結果為：

30
29

如果讀者接觸過其他程式語言中的函式，以上對於函式的描述，肯定不會陌生。但需要注意的一點是，和其他程式語言中函式相同的是，Python 函式支援接收多個（ ≥0 ）引數，不同之處在於，Python 函式還支援返回多個（ ≥0 ）值。

比如，上面程式中，我們自己封裝的 my_len(str) 函式，在定義此函式時，我們為其設定了 1 個 str 引數，同時該函式經過內部處理，會返回給我們 1 個 length 值。

通過分析 my_len() 函式這個例項不難看出，函式的使用大致分為 2 步，分別是定義函式和呼叫函式。接下來一一為讀者進行詳細的講解。

Python函式的定義

定義函式，也就是建立一個函式，可以理解為建立一個具有某些用途的工具。定義函式需要用 def 關鍵字實現，具體的語法格式如下：

def 函式名(引數列表):
//實現特定功能的多行程式碼
[return [返回值]]

其中，用 [] 括起來的為可選擇部分，即可以使用，也可以省略。

此格式中，各部分引數的含義如下：

• 函式名：其實就是一個符合 Python 語法的識別符號，但不建議讀者使用 a、b、c 這類簡單的識別符號作為函式名，函式名最好能夠體現出該函式的功能（如上面的 my_len，即表示我們自定義的 len() 函式）。
• 形參列表：設定該函式可以接收多少個引數，多個引數之間用逗號（ , ）分隔。
• [return [返回值] ]：整體作為函式的可選參引數，用於設定該函式的返回值。也就是說，一個函式，可以用返回值，也可以沒有返回值，是否需要根據實際情況而定。

注意，在建立函式時，即使函式不需要引數，也必須保留一對空的“()”，否則 Python 直譯器將提示“invaild syntax”錯誤。另外，如果想定義一個沒有任何功能的空函式，可以使用 pass 語句作為佔位符。

例如，下面定義了 2 個函式：

1. #定義個空函式，沒有實際意義
2. def pass_dis():
3. pass
4. #定義一個比較字串大小的函式
5. def str_max(str1,str2):
6. str = str1 if str1 > str2 else str2
7. return str

雖然 Python 語言允許定義個空函式，但空函式本身並沒有實際意義。

另外值得一提的是，函式中的 return 語句可以直接返回一個表示式的值，例如修改上面的 str_max() 函式：

1. def str_max(str1,str2):
2. return str1 if str1 > str2 else str2

該函式的功能，和上面的 str_max() 函式是完全一樣的，只是省略了建立 str 變數，因此函式程式碼更加簡潔。

Python函式的呼叫

呼叫函式也就是執行函式。如果把建立的函式理解為一個具有某種用途的工具，那麼呼叫函式就相當於使用該工具。

函式呼叫的基本語法格式如下所示：

[返回值] = 函式名([形參值])

其中，函式名即指的是要呼叫的函式的名稱；形參值指的是當初建立函式時要求傳入的各個形參的值。如果該函式有返回值，我們可以通過一個變數來接收該值，當然也可以不接受。

需要注意的是，建立函式有多少個形參，那麼呼叫時就需要傳入多少個值，且順序必須和建立函式時一致。即便該函式沒有引數，函式名後的小括號也不能省略。

例如，我們可以呼叫上面建立的 pass_dis() 和 str_max() 函式：

1. pass_dis()
2. strmax = str_max("http://c.biancheng.net/python","http://c.biancheng.net/shell");
3. print(strmax)

首先，對於呼叫空函式來說，由於函式本身並不包含任何有價值的執行程式碼，也沒有返回值，應該呼叫空函式不會有任何效果。

其次，對於上面程式中呼叫 str_max() 函式，由於當初定義該函式為其設定了 2 個引數，因此這裡在呼叫該引數，就必須傳入 2 個引數。同時，由於該函式內部還使用了 return 語句，因此我們可以使用 strmax 變數來接收該函式的返回值。

因此，程式執行結果為：

http://c.biancheng.net/shell

為函式提供說明文件

前面章節講過，通過呼叫 Python 的 help() 內建函式或者 __doc__ 屬性，我們可以檢視某個函式的使用說明文件。事實上，無論是 Python 提供給我們的函式，還是自定義的函式，其說明文件都需要設計該函式的程式設計師自己編寫。

其實，函式的說明文件，本質就是一段字串，只不過作為說明文件，字串的放置位置是有講究的，函式的說明文件通常位於函式內部、所有程式碼的最前面。

以上面程式中的 str_max() 函式為例，下面演示瞭如何為其設定說明文件：

1. #定義一個比較字串大小的函式
2. def str_max(str1,str2):
3. '''
4. 比較 2 個字串的大小
5. '''
6. str = str1 if str1 > str2 else str2
7. return str
8. help(str_max)
9. #print(str_max.__doc__)

程式執行結果為：

Help on function str_max in module __main__:

str_max(str1, str2)
比較 2 個字串的大小

上面程式中，還可以使用 __doc__ 屬性來獲取 str_max() 函式的說明文件，即使用最後一行的輸出語句，其輸出結果為：

比較 2 個字串的大小