2020.07.14 Python 入門的 Day7

成就：函式及其模組化

• 以下是 Python 中很簡單的一個函式及其呼叫。

def greet_user():
    print("Hello!")
# def 定義一個函式
greet_user()
# 呼叫這個函式

• 通過給予函式形參，可給函式提供資訊。

def greet_user(username):
    print("Hello, " + username.title() + "!")
# username 是傳遞給函式的形參
greet_user('jesse')

• 當向函式傳遞多個引數時，要注意呼叫函式時兩個引數的位置。

def describe_pet(animal_type, pet_name):
    print("\nI have a " + animal_type + ".")
    print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + '.')
# 函式包含兩個形參
describe_pet('hamster', 'harry')
describe_pet('dog', 'willie')
# 注意位置實參的順序
describe_pet(animal_type= 'hamster', pet_name= 'harry
 
')
describe_pet(pet_name= 'harry', animal_type= 'hamster')
# 提供關鍵字實參可不必保證順序一致

• 編寫函式時，可給每個形參以預設值，當不提供實參時，其值就為預設值。

def describe_pet(pet_name, animal_type= 'dog'):
    print("\nI have a " + animal_type + ".")
    print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
# animal_type 的預設值為 'dog'
 

describe_pet('whillie')
describe_pet(pet_name= 'whillie')
# 默認了 animal_type 的值為'dog'

• 注意，這裡修改了形參的順序。因為如果函式呼叫時只提供一個實參，那麼這個實參應該傳遞給 pet_name，
• 而非 animal_type，因此要把 pet_type 放到第一個。
• 函式並非簡單的顯示輸出，還可以返回值，理論上，返回值可以是任意型別。

def get_formatted_name(first_name, last_name):
    full_name = first_name + " " + last_name
    return full_name.title()
# 返回一個字串
musician = get_formatted_name('jimi', 'hendrix')
print(musician)

• 有時候我們需要讓實參變為可選的，就需要將可選的那個形參的預設值為空。

def Get_formatted_name(first_name, last_name, middle_name=''):
# 並不是每個人都有中間名，因此 middle_name 是可選的，設為空字串
    if middle_name:
        full_name = first_name + " " + middle_name + " " + last_name
    else:
        full_name = first_name + ' ' + last_name
    return full_name.title()
# 根據 middle_name 是否為空判斷有沒有輸入中間名
musician = Get_formatted_name('jimi', 'hendrix')
print(musician)

• 有時候向一個函式傳遞列表很有用，但不同的格式會不同的效果。

def print_models(unprinted_designs, completed_models):
    while unprinted_designs:
        current_design = unprinted_designs.pop()
        print("Printing model: " + current_design)
        completed_models.append(current_design)
# 向 print_modelsa 傳遞兩個列表
def show_completed_models(completed_models):
    print("\nThe following models have been printed:")
    for completed_model in completed_models:
        print(completed_model)
# 向 show_completed 傳遞兩個列表
unprinted_designs = ['iphone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []
print_models(unprinted_designs, completed_models)
show_completed_models(completed_models)
# 但這裡要注意的是
# 經過函式的處理，原來的兩個列表也發生了永久性的變化
# 不再是傳遞給函式之前的樣子了

function_name(list_name[:])
# 如果在呼叫函式的時候用切片法建立一個列表的副本
# 那麼原來的列表的值就不會被修改
# 例如：
print_models(unprinted_designs, completed_models)
# 函式執行結束後，unprinted_designs 的值就不會發生改變
# 而 completed_models 的值就會發生改變

• 有時候我們不知道函式需要接受多少個實參，但 Python 允許傳遞任意數量的實參。

def make_pizza(*toppings):
    print(toppings)
# 用 * 標記的 toppings 表示一個元組，用來儲存任意數量的實參
# 在 Python 內部，任意數量的實參都以元組的形式儲存
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

• 在呼叫上述 Python 程式碼中的 toppings 裡面的資料，要用元組的方法。

def make_pizza2(*toppings):
    print("\nMaking a pizza with the following toppings:")
    for topping in toppings:
        print("-" + topping)
# 向呼叫元組一樣呼叫 toppings

• 如果要讓函式接受不同型別的實參，必須要把接納任意數量實參的形參放到最後。

def make_pizza3(size, *toppings):
    print("\nMaking a " + str(size) +
          "-inch pizza with the following toppings:")
    for topping in toppings:
        print("- " + topping)
# *toppings 在最後
make_pizza3(16, 'pepperoni')
make_pizza3(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

• 使用任意數量的關鍵字實參，可使函式能接受任意數量的鍵—值對。

def build_profile(first, last, **user_info):
    profile = {}
    profile['first_name'] = first
    profile['last_name'] = last
    for key, value in user_info.items():
        profile[key] = value
    return profile
# **user_info 表示一個能接納任意數量的鍵—值對的字典
user_profile = build_profile('albert', 'einstein',
                             location= 'princeton',
                             field= 'physics')
# 提供鍵值對的格式 鍵=值
print(user_profile)

• 函式的優點之一是可將他們的程式碼與主程式分離，稱為模組化。
• 模組化的第一步是將函式儲存在模組中。

# 這是一個名為 pizza.py 的檔案
# 這個檔案中只有定義一個函式的程式碼
def make_pizza(size, *toppings):
    print("\nMaking a " + str(size) +
          "-inch pizza with the following toppings:")
    for topping in toppings:
        print("- " + topping)
    

• 第二步是在其他程式中匯入模組。

# 這是一個與 pizza.py 在同一個資料夾下的 .py 檔案
import pizza
# 這個語句會讓 Python 開啟 pizza.py 並將其中的所有函式匯入到此程式
pizza.make_pizza(16, 'pepperoni')
pizza.make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')
# 呼叫時要注意加上 pizza.

# 這是另一種匯入方式
from pizza import make_pizza
# 將 pizza.py 的函式 make_pizza 匯入到此函式
make_pizza(16, 'pepperoni')
make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')
# 呼叫時就不需要新增其他的字首了

# 這是在匯入的同時加上別名，用 as 語句
from pizza import make_pizza as mp

mp(16, 'pepperoni')
mp(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

import pizza as p
# 這也是新增別名
p.make_pizza(16, 'pepperoni')
p.make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

from pizza import *
# 這個語句是將 pizza.py 中的所有函式都複製過來
make_pizza(16, 'pepperoni')
make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')
# 呼叫時同樣不需要加字首