Что такое функция в питоне

Введение в Python

Поиск

Новое на сайте

Функции в Python

Функция это блок организованного, многократно используемоего кода, который используется для выполнения конкретного задания. Функции обеспечивают лучшую модульность приложения и значительно повышают уровень повторного использования кода.

Создание функции

Существуют некоторые правила для создания функций в Python.

Пример функции в Python:

Вызов функции

После создания функции, ее можно исполнять вызывая из другой функции или напрямую из оболочки Python. Для вызова функции следует ввести ее имя и добавить скобки.

Аргументы функции в Python

Вызывая функцию, мы можем передавать ей следующие типы аргументов:

Обязательные аргументы функции:

Если при создании функции мы указали количество передаваемых ей аргументов и их порядок, то и вызывать ее мы должны с тем же количеством аргументов, заданных в нужном порядке.

Аргументы, заданные по-умолчанию

Аргумент по умолчанию, это аргумент, значение для которого задано изначально, при создании функции.

Аргументы произвольной длины

Иногда возникает ситуация, когда вы заранее не знаете, какое количество аргументов будет необходимо принять функции. В этом случае следует использовать аргументы произвольной длины. Они задаются произвольным именем переменной, перед которой ставится звездочка (*).

Ключевое слово return

Выражение return прекращает выполнение функции и возвращает указанное после выражения значение. Выражение return без аргументов это то же самое, что и выражение return None. Соответственно, теперь становится возможным, например, присваивать результат выполнения функции какой либо переменной.

Область видимости

Некоторые переменные скрипта могут быть недоступны некоторым областям программы. Все зависит от того, где вы объявили эти переменные.

В Python две базовых области видимости переменных:

Переменные объявленные внутри тела функции имеют локальную область видимости, те что объявлены вне какой-либо функции имеют глобальную область видимости.

Это означает, что доступ к локальным переменным имеют только те функции, в которых они были объявлены, в то время как доступ к глобальным переменным можно получить по всей программе в любой функции.

Рекурсия

Рекурсией в программировании называется ситуация, в которой функция вызывает саму себя. Классическим примером рекурсии может послужить функция вычисления факториала числа.

Напомним, что факториалом числа, например, 5 является произведение всех натуральных (целых) чисел от 1 до 5. То есть, 1 * 2 * 3 * 4 * 5

Рекурсивная функция вычисления факториала на языке Python будет выглядеть так:

Рецепт создания функции в Python

Как видно, при вызове команды help() с именем нашей функции в качестве аргумента мы получаем написанную нами документацию.

Сопровождайте ваши функции качественной документацией и программисты, которые будут работать с вашим кодом после вас будут вам благодарны.

Источник

Функции и их аргументы

В этой статье я планирую рассказать о функциях, именных и анонимных, инструкциях def, return и lambda, обязательных и необязательных аргументах функции, функциях с произвольным числом аргументов.

Именные функции, инструкция def

Определим простейшую функцию:

Инструкция return говорит, что нужно вернуть значение. В нашем случае функция возвращает сумму x и y.

Теперь мы ее можем вызвать:

Функция может быть любой сложности и возвращать любые объекты (списки, кортежи, и даже функции!):

Функция может и не заканчиваться инструкцией return, при этом функция вернет значение None:

Аргументы функции

Функция может принимать произвольное количество аргументов или не принимать их вовсе. Также распространены функции с произвольным числом аргументов, функции с позиционными и именованными аргументами, обязательными и необязательными.

Функция также может принимать переменное количество позиционных аргументов, тогда перед именем ставится *:

Функция может принимать и произвольное число именованных аргументов, тогда перед именем ставится **:

В переменной kwargs у нас хранится словарь, с которым мы, опять-таки, можем делать все, что нам заблагорассудится.

Анонимные функции, инструкция lambda

Анонимные функции могут содержать лишь одно выражение, но и выполняются они быстрее. Анонимные функции создаются с помощью инструкции lambda. Кроме этого, их не обязательно присваивать переменной, как делали мы инструкцией def func():

lambda функции, в отличие от обычной, не требуется инструкция return, а в остальном, ведет себя точно так же:

Источник

Функции в Python

Функции — важный компонент любого языка, и Python не является исключением. При написании любого крупного проекта невозможно обойтись без функций, поэтому каждый программист должен знать, как работать с ними.

Что такое функция

Функция — это блок кода, который можно многократно вызывать на выполнение. Она является фундаментальной частью любого языка программирования.

Функция может использоваться для обработки данных, она получает на вход значения, обрабатывает его и возвращает результат в программу. Также она может не возвращать значение, а выводить его на экран или записывать в файл.

Объявление

Объявляя функцию, нужно следовать определенным правилам:

Синтаксис объявления

Параметры (аргументы) нужно передавать в том порядке, в котором они определены в круглых скобках.

Пример кода

Функция складывает два числа, переданные в качестве аргументов. Если один или оба аргумента не были переданы, используются значения по умолчанию.

Вызов

После определения функции её можно вызвать в любой точке скрипта, как в теле самого скрипта, так и в теле другой функции:

Значение функции можно сразу передать в переменную или в другую функцию:

Необязательные параметры

При описании функции в Python 3 аргументы, которым задаются начальные значения, являются необязательными. Вначале должны описываться обязательные параметры и только после них необязательные.

При вызове функции нам не обязательно указывать значения необязательных параметров. Если мы хотим изменить значение аргумента, не меняя начальные значения других аргументов, можно обращаться к нему по ключу.

Вывод будет следующим:

Функция с переменным числом аргументов

Часто возникает необходимость создать такую функцию, которая может принимать разное количество аргументов. Это можно реализовать с помощью передачи списка или массива, однако Python позволяет использоваться более удобный подход (также с использованием списка).

Для того чтобы функция могла принять переменное количество аргументов, перед именем аргумента ставится символ » * «. Когда программист передаёт аргументы, они записываются в кортеж, имя которого соответствует имени аргумента:

Вместо одного символа звёздочки можно использовать два, тогда аргументы будут помещаться не в список, а в словарь:

Анонимные функции

Это особый вид функций, которые объявляются с помощью ключевого слова lambda вместо def :

Лямбда функции принимают любое количество аргументов, но не могут содержать несколько выражений и всегда возвращают только одно значение.

В программировании на Python можно обойтись без анонимных функций, которые по сути являются обычными, но без имени и с ограничением в одно выражение. Однако их использование в нужных местах упрощает написание и восприятие кода. Например, в программе калькулятор мы с её помощью сделали обработчики нажатия кнопок.

Синтаксис

Возврат значений

С помощью оператора return из функции можно вернуть одно или несколько значений. Возвращаемым объектом может быть: число, строка, None.

Чтобы вернуть несколько значений, нужно написать их через запятую. Python позволяет вернуть из функции список или другой контейнер: достаточно указать после ключевого слова return имя контейнера.

Вот пример когда возвращается список:

А это пример того, как функция в Python 3 возвращает несколько значений. Так как переменные перечислены через запятую, то они образуют список. Эти значения можно присвоить сразу нескольким переменным, как это показано в следующем примере:

Рекурсия

Рекурсией называется процесс, когда функция вызывает саму себя. Её можно использовать вместо циклов, например, для задачи по нахождению факториала.

Рекурсию рекомендуется использовать только там, где это действительно необходимо. Интерпретатор Python автоматически выделяет память для выполняющейся функции, если вызовов самой себя будет слишком много, это приведёт к переполнению стека и аварийному завершению программы. Следующий код вызовет исключение «RecursionError», которая показывает, что превышен максимальный лимит рекурсии.

Узнать максимальный лимит и его изменить можно с помощью getrecursionlimit() и setrecursionlimit(предел) из библиотеки sys.

Один из примеров применения рекурсии — это расчёт чисел Фибоначчи.

Пустая функция

Такие функции могут использоваться для различных специфичных задач, например, при работе с классами, асинхронной отправкой форм.

Области видимости

Область видимости — важная составляющая любого языка программирования. С её помощью в одном модуле можно использовать одно и то же имя переменной несколько раз.

Области видимости также делают программу более безопасной, не позволяя получить доступ к важным переменным.

В Python существует две области видимости:

Важно понимать, из локальной области видимости можно обратить к переменным, находящимся в глобальной, но не наоборот.

Подробнее про области видимости можно прочитать в отдельной статье на сайте.

Основные встроенные функции в Python

Python предоставляет программисту все необходимые основные функции для работы, кроме того, используя дополнительные модули (подключая разные библиотеки), можно найти уже реализованные методы для практически любой задачи.

Источник

Функция в Python: руководство для начинающих

Мир IT меняется очень быстро, и успевать за ним нелегко. Но если вы хорошо разбираетесь в какой-нибудь технологии, это дает вам определенные преимущества.

Python – широко используемый язык, открывающий множество возможностей. Научиться правильно использовать функции – важный навык для любого Python-разработчика. Поэтому мы и решили написать это руководство по функциям Python для начинающих.

Цель этой статьи – дать вам знания, необходимые для начала работы с функциями в Python.

Итак, давайте начнем!

Зачем нужны функции Python?

Функции управляют входными и выходными данными в компьютерных программах. Языки программирования предназначены прежде всего для работы с данными. А функции — эффективный способ управления этими данными и их преобразованиями.

Модификации данных обычно нужны для получения каких-то результатов, вроде выполнения действий или поиска. Набор операций и инструкций, которые нужны для этого, выполняется из основного кода программы.

Фактически, основной (main) код — это тоже функция, просто очень важная. Все другие функции логически выстраиваются, чтобы выполняться из основного кода.

Но если функция не была объявлена ранее, вам придется сперва ее объявить. Дело в том, что в объявлении перечисляются шаги, которые выполняет функция.

Итак, функции – это не что иное, как задачи, которые хочет выполнять пользователь. И если вы пропишете нужную функциональность один раз и дадите ей имя, вы сможете использовать ее повторно, не превращая свою программу в огромного монстра. Это значительно сокращает количество строк кода и даже упрощает отладку.

Мы скоро поговорим об этом, но первая причина, по которой стоит использовать функцию, – это возможность ее повторного использования.

Функции как средство повторного использования кода

Даже сложные операции вполне могут быть набором нескольких не слишком сложных. А для осуществления каждой небольшой операции можно создать отдельную функцию и вызывать ее по имени. Такой подход сделал современные программы куда более понятными.

Все языки программирования позволяют создавать и использовать функции для решения различных задач. И самое главное — вызывать каждую функцию можно сколько угодно раз.

При этом вам не приходится каждый раз беспокоиться, как код функции встроится в основной код программы. Важно лишь осознавать, что функция выполняется так, как прописано в инструкциях внутри нее.

У машин могут быть разные функции. Калькулятор, вероятно, самый распространенный пример. В нем предусмотрены функции сложения, вычитания, умножения, деления и пр. Все его функции явно предопределены, но он выполняет только те, которые вы выбираете для вызова, нажимая соответствующую кнопку.

Благодаря использованию функций программисты сокращают время на написание кода и отладку, тем самым ускоряя разработку ПО.

Марк Лутц «Изучаем Python»

Скачивайте книгу у нас в телеграм

Что собой представляет функция в Python?

Функция в Python – классический пример многократного использования кода.

Чтобы обслуживать широкий спектр приложений, от GUI и математических вычислений до веб-разработки и тестирования, интерпретатор Python оснащен многочисленными функциями, готовыми к использованию.

Вы также можете добавлять в свою программу библиотеки или модули, содержащие дополнительные функции. Все, что вам нужно для этого сделать — загрузить необходимые пакеты, в соответствии с их документацией. После этого вы сможете свободно использовать все полезные функции, просто импортировав их в свой код.

Итак, однажды определенная функция может использоваться любое количество раз в любой точке любого вашего кода.

Дело в том, что Python придерживается принципа DRY. Аббревиатура расшифровывается как Don’t Repeat Yourself («Не повторяйся»).

Это один из принципов разработки ПО. Он направлен на замену дубликатов кода абстракциями. Это позволяет избежать избыточности и гарантировать, что абстрагированный код сможет свободно использоваться, не раскрывая внутренних деталей реализации.

Таким образом, все, что вам понадобится для использования функции, это знать ее имя, назначение, аргументы (если она их принимает) и тип ее результата (если она его возвращает).

Определение функции

Функция – это подпрограмма, которая работает с данными и производит некоторый вывод.

Чтобы определить функцию Python, вам нужно будет использовать ключевое слово def перед именем вашей функции. Сразу за именем добавляются круглые скобки, за которыми следует двоеточие.

Python для обозначения блоков использует отступы вместо скобок, чтобы код был более читабельным.

После выполнения оператора return поток программы возвращается в состояние, следующее за вызовом вашей функции, и продолжает выполнение оттуда.

Итак, функция в Python может вызываться в любом месте кода. Для вызова вам нужно будет использовать ее имя и при необходимости передать в нее аргументы в круглых скобках.

Кроме того, хорошая практика — называть функцию Python в соответствии с тем, что она делает. Используйте docstring прямо под первой строкой объявления функции. Эта строка документации, объясняющая, что делает функция.

Типы функций в Python

В Python есть много видов функций. И каждый из них по-своему очень важен:

Давайте подробно рассмотрим эти функции, начиная со встроенных, поскольку их очень легко понять и реализовать.

Встроенные функции Python

Интерпретатор Python имеет ряд функций, которые всегда доступны для использования. Эти функции называются встроенными.

Например, функция print() выводит указанный объект на стандартное устройство вывода (экран) или в файл текстового потока.

В Python 3.6 есть 68 встроенных функций. Давайте рассмотрим несколько наиболее часто используемых.

Функция all()

Синтаксис метода all() :

Функция abs()

Метод abs() возвращает абсолютное значение заданного числа. Если число является комплексным, abs() возвращает его величину.

Синтаксис метода abs() :

Функция enumerate()

Метод enumerate() добавляет счетчик к итерируемому объекту и возвращает индексы элементов с их значениями.

Метод enumerate() принимает два параметра:

Также существует множество других встроенных функций, например:

Рекурсивные функции в Python

Рекурсия – это определение чего-либо в терминах самого себя.

Примером в физическом мире может быть размещение двух параллельных зеркал, обращенных друг к другу. Любой объект между ними будет отражаться рекурсивно.

Мы знаем, что функция в Python может вызывать другие функции. Но функция может вызывать и сама себя. Конструкции такого типа и называются рекурсивными функциями.

Ниже приведен пример рекурсивной функции для поиска факториала целого числа.

Факториал числа – это произведение всех целых чисел от 1 до этого числа. Например, факториал 5 (обозначается как 5!) это 1 * 2 * 3 * 4 * 5 = 120.

В приведенном выше примере calc_factorial() является рекурсивной функцией, потому что она вызывает саму себя.

Когда мы вызываем эту функцию с положительным целым числом, она рекурсивно вызывает себя, уменьшая исходное число.

Наша рекурсия заканчивается, когда число уменьшается до 1. Это называется базовым случаем. Каждая рекурсивная функция должна иметь базовый случай, останавливающий рекурсию, потому что иначе функция будет вызывать себя бесконечно.

От редакции Pythonist. Больше примеров использования рекурсии можно найти в статье «Примеры программ с использованием рекурсии на языке Python».

Лямбда-функции в Python

В Python можно определить функцию, не давая ей имени. Такая функция называется анонимной.

Лямбда-функция в Python имеет следующий синтаксис:

Лямбда-функции могут иметь любое количество аргументов, но только одно выражение.

В приведенной выше программе lambda x: x * 2 – это лямбда-функция. Здесь x – аргумент, а x * 2 — выражение, которое вычисляется и возвращается.

Пользовательские функции Python

Функции, которые поставляются с Python, называются встроенными функциями. Если мы используем функции, написанные другими людьми и выложенные в форме библиотеки, это можно назвать библиотечными функциями.

Все остальные функции, которые мы пишем самостоятельно, относятся к пользовательским функциям. При этом наша пользовательская функция может быть библиотечной функцией для кого-то еще.

Преимущества пользовательских функций

Прежде всего, пользовательские функции помогают разбить большую программу на небольшие сегменты. Это упрощает понимание, поддержку и отладку кода.

Если в программе встречается повторяющийся код, его можно выделить в функцию и выполнять при необходимости путем вызова этой функции.

Кроме того, программисты, работающие над большим проектом, могут разделить рабочую нагрузку, занимаясь разными функциями.

Пример пользовательской функции

И в заключение давайте посмотрим, как с помощью функций Python создать простое приложение.

Создаем калькулятор на Python

В этом примере мы создадим простой калькулятор, умеющий складывать, вычитать, умножать или делить числа, введенные пользователем.

В результате получим следующее:

Заключение

Надеемся, вам понравилось это руководство по функциям. Теперь вы знаете, что из себя представляет функция в Python, какие функции бывают, как их писать и как ими пользоваться. Создание собственных функций поможет вам удобно добавлять нужный функционал в свои программы.

Источник

Функции в Python

Введение

Определение

Вот пример простой функции:

Для определения функции нужно всего лишь написать ключевое слово def перед ее именем, а после — поставить двоеточие. Следом идет блок инструкций.

Функция инкрементирует глобальную переменную i и возвращает None (по умолчанию).

Вызовы

Для вызова функции, которая возвращает переменную, нужно ввести:

Для вызова функции, которая ничего не возвращает:

Функцию можно записать в одну строку, если блок инструкций представляет собой простое выражение:

Функции могут быть вложенными:

Функции — это объекты, поэтому их можно присваивать переменным.

Инструкция return

Возврат простого значения

Возврат нескольких значений

Пока что функция возвращала только одно значение или не возвращала ничего (объект None). А как насчет нескольких значений? Этого можно добиться с помощью массива. Технически, это все еще один объект. Например:

Аргументы и параметры

В функции можно использовать неограниченное количество параметров, но число аргументов должно точно соответствовать параметрам. Эти параметры представляют собой позиционные аргументы. Также Python предоставляет возможность определять значения по умолчанию, которые можно задавать с помощью аргументов-ключевых слов.

Параметр — это имя в списке параметров в первой строке определения функции. Он получает свое значение при вызове. Аргумент — это реальное значение или ссылка на него, переданное функции при вызове. В этой функции:

x и y — это параметры, а в этой:

При определении функции параметры со значениями по умолчанию нужно указывать до позиционных аргументов:

Если использовать необязательный параметр, тогда все, что указаны справа, должны быть параметрами по умолчанию.

Выходит, что в следующем примере допущена ошибка:

Для вызовов это работает похожим образом. Сначала нужно указывать все позиционные аргументы, а только потом необязательные:

На самом деле, следующий вызов корректен (можно конкретно указывать имя позиционного аргумента), но этот способ не пользуется популярностью:

А этот вызов некорректен:

При вызове функции с аргументами по умолчанию можно указать один или несколько, и порядок не будет иметь значения:

Можно не указывать ключевые слова, но тогда порядок имеет значение. Он должен соответствовать порядку параметров в определении:

Если ключевые слова не используются, тогда нужно указывать все аргументы:

Второй аргумент можно пропустить:

Чтобы обойти эту проблему, можно использовать словарь:

Значение по умолчанию оценивается и сохраняется только один раз при определении функции (не при вызове). Следовательно, если значение по умолчанию — это изменяемый объект, например, список или словарь, он будет меняться каждый раз при вызове функции. Чтобы избежать такого поведения, инициализацию нужно проводить внутри функции или использовать неизменяемый объект:

Еще один пример изменяемого объекта, значение которого поменялось при вызове:

Дабы не допустить изменения оригинальной последовательности, нужно передать копию изменяемого объекта:

Указание произвольного количества аргументов

Позиционные аргументы

При вызове функции нужно вводить команду следующим образом:

Python обрабатывает позиционные аргументы следующим образом: подставляет обычные позиционные аргументы слева направо, а затем помещает остальные позиционные аргументы в кортеж (*args), который можно использовать в функции.

Если лишние аргументы не указаны, значением по умолчанию будет пустой кортеж.

Произвольное количество аргументов-ключевых слов

Как и в случае с позиционными аргументами можно определять произвольное количество аргументов-ключевых слов следующим образом (в сочетании с произвольным числом необязательных аргументов из прошлого раздела):

При вызове функции нужно писать так:

Python обрабатывает аргументы-ключевые слова следующим образом: подставляет обычные позиционные аргументы слева направо, а затем помещает другие позиционные аргументы в кортеж (*args), который можно использовать в функции (см. предыдущий раздел). В конце концов, он добавляет все лишние аргументы в словарь (**kwargs), который сможет использовать функция.

Важно, что пользователь также может использовать словарь, но перед ним нужно ставить две звездочки (**):

Порядок вывода также не определен, потому что словарь не отсортирован.

Документирование функции

Команда docstring должна быть первой инструкцией после объявления функции. Ее потом можно будет извлекать или дополнять:

Методы, функции и атрибуты, связанные с объектами функции

Если поискать доступные для функции атрибуты, то в списке окажутся следующие методы (в Python все является объектом — даже функция):

И несколько скрытых методов, функций и атрибутов. Например, можно получить имя функции или модуля, в котором она определена:

Есть и другие. Вот те, которые не обсуждались:

Рекурсивные функции

Другой распространенный пример — определение последовательности Фибоначчи:

Важно, чтобы в ней было была конечная инструкция, иначе она никогда не закончится. Реализация вычисления факториала выше, например, не является надежной. Если указать отрицательное значение, функция будет вызывать себя бесконечно. Нужно написать так:

Важно!
Рекурсия позволяет писать простые и элегантные функции, но это не гарантирует эффективность и высокую скорость исполнения.

Глобальная переменная

Вот уже знакомый пример с глобальной переменной:

За редкими исключениями глобальные переменные лучше вообще не использовать.

Присвоение функции переменной

С существующей функцией func синтаксис максимально простой:

Переменным также можно присваивать встроенные функции. Таким образом позже есть возможность вызывать функцию другим именем. Такой подход называется непрямым вызовом функции.

Менять название переменной также разрешается:

В этом примере a1, a2 и func имеют один и тот же id. Они ссылаются на один объект.

Последний пример. Предположим, встроенная функция была переназначена:

Теперь к ней нельзя получить доступ, а это может стать проблемой. Чтобы вернуть ее обратно, нужно просто удалить переменную:

Анонимная функция: лямбда

С помощью type() можно проверить тип:

На практике эти функции редко используются. Это всего лишь элегантный способ записи, когда она содержит одну инструкцию.

Изменяемые аргументы по умолчанию

Вместо этого нужно использовать значение «не указано» и заменить на изменяемый объект по умолчанию:

Источник