Python基础教程（七）：函数、模块
Python函數
函數是組織好的，可重復使用的，用來實現單一，或相關聯功能的代碼段。
函數能提高應用的模塊性，和代碼的重復利用率。你已經知道Python提供了許多內建函數，比如print()。但你也可以自己創建函數，這被叫做用戶自定義函數。
定義一個函數
你可以定義一個由自己想要功能的函數，以下是簡單的規則：
- 函數代碼塊以def關鍵詞開頭，后接函數標識符名稱和圓括號()。
- 任何傳入參數和自變量必須放在圓括號中間。圓括號之間可以用于定義參數。
- 函數的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數說明。
- 函數內容以冒號起始，并且縮進。
- Return[expression]結束函數，選擇性地返回一個值給調用方。不帶表達式的return相當于返回 None。
語法
def functionname( parameters ): ?? "函數_文檔字符串" ?? function_suite ?? return [expression]默認情況下，參數值和參數名稱是按函數聲明中定義的的順序匹配起來的。
實例
以下為一個簡單的Python函數，它將一個字符串作為傳入參數，再打印到標準顯示設備上。
def printme( str ): ?? "打印傳入的字符串到標準顯示設備上" ?? print str ?? return函數調用
定義一個函數只給了函數一個名稱，指定了函數里包含的參數，和代碼塊結構。
這個函數的基本結構完成以后，你可以通過另一個函數調用執行，也可以直接從Python提示符執行。
如下實例調用了printme（）函數：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 定義函數 def printme( str ): ?? "打印任何傳入的字符串" ?? print str; ?? return; # 調用函數 printme("我要調用用戶自定義函數!"); printme("再次調用同一函數");以上實例輸出結果：
我要調用用戶自定義函數! 再次調用同一函數按值傳遞參數和按引用傳遞參數
所有參數（自變量）在Python里都是按引用傳遞。如果你在函數里修改了參數，那么在調用這個函數的函數里，原始的參數也被改變了。例如：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 可寫函數說明 def changeme( mylist ): ?? "修改傳入的列表" ?? mylist.append([1,2,3,4]); ?? print "函數內取值: ", mylist ?? return # 調用changeme函數 mylist = [10,20,30]; changeme( mylist ); print "函數外取值: ", mylist傳入函數的和在末尾添加新內容的對象用的是同一個引用。故輸出結果如下：
函數內取值:? [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]] 函數外取值:? [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]參數
以下是調用函數時可使用的正式參數類型：
- 必備參數
- 命名參數
- 缺省參數
- 不定長參數
必備參數
必備參數須以正確的順序傳入函數。調用時的數量必須和聲明時的一樣。
調用printme()函數，你必須傳入一個參數，不然會出現語法錯誤：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- #可寫函數說明 def printme( str ): ?? "打印任何傳入的字符串" ?? print str; ??return; #調用printme函數 printme();以上實例輸出結果：
Traceback (most recent call last): ? File "test.py", line 11, in <module> ??? printme(); TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)命名參數
命名參數和函數調用關系緊密，調用方用參數的命名確定傳入的參數值。你可以跳過不傳的參數或者亂序傳參，因為Python解釋器能夠用參數名匹配參數值。用命名參數調用printme()函數：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- #可寫函數說明 def printme( str ): ?? "打印任何傳入的字符串" ?? print str; ?? return; #調用printme函數 printme( str = "My string");以上實例輸出結果：
My string下例能將命名參數順序不重要展示得更清楚：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- #可寫函數說明 def printinfo( name, age ): ?? "打印任何傳入的字符串" ?? print "Name: ", name; ?? print "Age ", age; ?? return; #調用printinfo函數 printinfo( age=50, name="miki" );以上實例輸出結果：
Name: ?miki Age? 50缺省參數
調用函數時，缺省參數的值如果沒有傳入，則被認為是默認值。下例會打印默認的age，如果age沒有被傳入：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- #可寫函數說明 def printinfo( name, age = 35 ): ?? "打印任何傳入的字符串" ?? print "Name: ", name; ?? print "Age ", age; ?? return; #調用printinfo函數 printinfo( age=50, name="miki" ); printinfo( name="miki" );以上實例輸出結果：
Name:? miki Age? 50 Name:? miki Age? 35不定長參數
你可能需要一個函數能處理比當初聲明時更多的參數。這些參數叫做不定長參數，和上述2種參數不同，聲明時不會命名。基本語法如下：
def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ): ?? "函數_文檔字符串" ?? function_suite ?? return [expression]加了星號（*）的變量名會存放所有未命名的變量參數。選擇不多傳參數也可。如下實例：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 可寫函數說明 def printinfo( arg1, *vartuple ): ?? "打印任何傳入的參數" ?? print "輸出: " ?? print arg1 ?? for var in vartuple: ????? print var ?? return; # 調用printinfo 函數 printinfo( 10 ); printinfo( 70, 60, 50 );以上實例輸出結果：
輸出: 10 輸出: 70 60 50匿名函數
python 使用 lambda 來創建匿名函數。
- lambda只是一個表達式，函數體比def簡單很多。
- lambda的主體是一個表達式，而不是一個代碼塊。僅僅能在lambda表達式中封裝有限的邏輯進去。
- lambda函數擁有自己的名字空間，且不能訪問自有參數列表之外或全局名字空間里的參數。
- 雖然lambda函數看起來只能寫一行，卻不等同于C或C++的內聯函數，后者的目的是調用小函數時不占用棧內存從而增加運行效率。
語法
lambda函數的語法只包含一個語句，如下：
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression如下實例：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 可寫函數說明 sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2; # 調用sum函數 print "相加后的值為 : ", sum( 10, 20 ) print "相加后的值為 : ", sum( 20, 20 )以上實例輸出結果：
相加后的值為 :? 30 相加后的值為 :? 40return語句
return語句[表達式]退出函數，選擇性地向調用方返回一個表達式。不帶參數值的return語句返回None。之前的例子都沒有示范如何返回數值，下例便告訴你怎么做：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 可寫函數說明 def sum( arg1, arg2 ): ?? # 返回2個參數的和." ?? total = arg1 + arg2 ?? print "函數內 : ", total ?? return total; # 調用sum函數 total = sum( 10, 20 ); print "函數外 : ", total以上實例輸出結果：
函數內 :? 30 函數外 :? 30變量作用域
一個程序的所有的變量并不是在哪個位置都可以訪問的。訪問權限決定于這個變量是在哪里賦值的。
變量的作用域決定了在哪一部分程序你可以訪問哪個特定的變量名稱。兩種最基本的變量作用域如下：
- 全局變量
- 局部變量
變量和局部變量
定義在函數內部的變量擁有一個局部作用域，定義在函數外的擁有全局作用域。
局部變量只能在其被聲明的函數內部訪問，而全局變量可以在整個程序范圍內訪問。調用函數時，所有在函數內聲明的變量名稱都將被加入到作用域中。如下實例：
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- ? total = 0; # 這是一個全局變量 # 可寫函數說明 def sum( arg1, arg2 ): ?? #返回2個參數的和." ?? total = arg1 + arg2; # total在這里是局部變量. ?? print "函數內是局部變量 : ", total ?? return total; #調用sum函數 sum( 10, 20 ); print "函數外是全局變量 : ", total以上實例輸出結果：
函數內是局部變量 :? 30 函數外是全局變量 :? 0?
?
Python 模塊
模塊讓你能夠有邏輯地組織你的Python代碼段。
把相關的代碼分配到一個 模塊里能讓你的代碼更好用，更易懂。
模塊也是Python對象，具有隨機的名字屬性用來綁定或引用。
簡單地說，模塊就是一個保存了Python代碼的文件。模塊能定義函數，類和變量。模塊里也能包含可執行的代碼。
例子
一個叫做aname的模塊里的Python代碼一般都能在一個叫aname.py的文件中找到。下例是個簡單的模塊support.py。
def print_func( par ):
?? print "Hello: ", par
?? return
?
import 語句
想使用Python源文件，只需在另一個源文件里執行import語句，語法如下：
import module1[, module2[,... moduleN]
當解釋器遇到import語句，如果模塊在當前的搜索路徑就會被導入。
搜索路徑是一個解釋器會先進行搜索的所有目錄的列表。如想要導入模塊hello.py，需要把命令放在腳本的頂端：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
?
# 導入模塊
import support
?
# 現在可以調用模塊里包含的函數了
support.print_func("Zara")
以上實例輸出結果：
Hello : Zara
一個模塊只會被導入一次，不管你執行了多少次import。這樣可以防止導入模塊被一遍又一遍地執行。
?
From…import 語句
Python的from語句讓你從模塊中導入一個指定的部分到當前命名空間中。語法如下：
from modname import name1[, name2[, ... nameN]]
例如，要導入模塊fib的fibonacci函數，使用如下語句：
from fib import fibonacci
這個聲明不會把整個fib模塊導入到當前的命名空間中，它只會將fib里的fibonacci單個引入到執行這個聲明的模塊的全局符號表。
?
From…import* 語句
把一個模塊的所有內容全都導入到當前的命名空間也是可行的，只需使用如下聲明：
from modname import *
這提供了一個簡單的方法來導入一個模塊中的所有項目。然而這種聲明不該被過多地使用。
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定位模塊
當你導入一個模塊，Python解析器對模塊位置的搜索順序是：
- 當前目錄
- 如果不在當前目錄，Python 則搜索在 shell 變量 PYTHONPATH 下的每個目錄。
- 如果都找不到，Python會察看默認路徑。UNIX下，默認路徑一般為/usr/local/lib/python/。
模塊搜索路徑存儲在system模塊的sys.path變量中。變量里包含當前目錄，PYTHONPATH和由安裝過程決定的默認目錄。
?
PYTHONPATH變量
作為環境變量，PYTHONPATH由裝在一個列表里的許多目錄組成。PYTHONPATH的語法和shell變量PATH的一樣。
在Windows系統，典型的PYTHONPATH如下：
set PYTHONPATH=c:\python20\lib;
在UNIX系統，典型的PYTHONPATH如下：
set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python
?
命名空間和作用域
變量是擁有匹配對象的名字（標識符）。命名空間是一個包含了變量名稱們（鍵）和它們各自相應的對象們（值）的字典。
一個Python表達式可以訪問局部命名空間和全局命名空間里的變量。如果一個局部變量和一個全局變量重名，則局部變量會覆蓋全局變量。
每個函數都有自己的命名空間。類的方法的作用域規則和通常函數的一樣。
Python會智能地猜測一個變量是局部的還是全局的，它假設任何在函數內賦值的變量都是局部的。
因此，如果要給全局變量在一個函數里賦值，必須使用global語句。
global VarName的表達式會告訴Python， VarName是一個全局變量，這樣Python就不會在局部命名空間里尋找這個變量了。
例如，我們在全局命名空間里定義一個變量money。我們再在函數內給變量money賦值，然后Python會假定money是一個局部變量。然 而，我們并沒有在訪問前聲明一個局部變量money，結果就是會出現一個UnboundLocalError的錯誤。取消global語句的注釋就能解決 這個問題。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
?
Money = 2000
def AddMoney():
?? # 想改正代碼就取消以下注釋:
?? # global Money
?? Money = Money + 1
?
print Money
AddMoney()
print Money
?
dir()函數
dir()函數一個排好序的字符串列表，內容是一個模塊里定義過的名字。
返回的列表容納了在一個模塊里定義的所有模塊，變量和函數。如下一個簡單的實例：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
?
# 導入內置math模塊
import math
?
content = dir(math)
?
print content;
以上實例輸出結果：
['__doc__', '__file__', '__name__', 'acos', 'asin', 'atan',
'atan2', 'ceil', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'exp',
'fabs', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'hypot', 'ldexp', 'log',
'log10', 'modf', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh',
'sqrt', 'tan', 'tanh']
在這里，特殊字符串變量__name__指向模塊的名字，__file__指向該模塊的導入文件名。
?
globals()和locals()函數
根據調用地方的不同，globals()和locals()函數可被用來返回全局和局部命名空間里的名字。
如果在函數內部調用locals()，返回的是所有能在該函數里訪問的命名。
如果在函數內部調用globals()，返回的是所有在該函數里能訪問的全局名字。
兩個函數的返回類型都是字典。所以名字們能用keys()函數摘取。
?
reload()函數
當一個模塊被導入到一個腳本，模塊頂層部分的代碼只會被執行一次。
因此，如果你想重新執行模塊里頂層部分的代碼，可以用reload()函數。該函數會重新導入之前導入過的模塊。語法如下：
reload(module_name)
在這里，module_name要直接放模塊的名字，而不是一個字符串形式。比如想重載hello模塊，如下：
reload(hello)
?
Python中的包
包是一個分層次的文件目錄結構，它定義了一個由模塊及子包，和子包下的子包等組成的Python的應用環境。
考慮一個在Phone目錄下的pots.py文件。這個文件有如下源代碼：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
?
def Pots():
?? print "I'mPots Phone"
??
同樣地，我們有另外兩個保存了不同函數的文件：
- Phone/Isdn.py 含有函數Isdn()
- Phone/G3.py 含有函數G3()
現在，在Phone目錄下創建file __init__.py：
- Phone/__init__.py
當你導入Phone時，為了能夠使用所有函數，你需要在__init__.py里使用顯式的導入語句，如下：
from Pots import Pots
from Isdn import Isdn
from G3 import G3
當你把這些代碼添加到__init__.py之后，導入Phone包的時候這些類就全都是可用的了。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
?
# 導入 Phone 包
import Phone
?
Phone.Pots()
Phone.Isdn()
Phone.G3()
以上實例輸出結果：
I'm Pots Phone
I'm 3G Phone
I'm ISDN Phone
如上，為了舉例，我們只在每個文件里放置了一個函數，但其實你可以放置許多函數。你也可以在這些文件里定義Python的類，然后為這些類建一個包。
出處：http://www.runoob.com/python/python-tutorial.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Python基础教程（七）：函数、模块的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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