что такое def питон

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

Что такое def питон

В функцию могут быть переданы ноль и более аргументов, которые могут использоваться в теле функции.

Первой инструкцией в теле может быть литерал строки, который будет являться документацией для данной функции (строка документации — «docstring»). Некоторые утилиты и среды разработки используют такие строки для формирования интерактивной справки. Документировать код считается хорошим тоном.

Определение функции описывает пользовательский «объект функции» и является исполняемой инструкцией. В ходе исполнения происходит связывание имени функции в текущем локальном пространстве имён (локальной символьной таблице) с «объектом функции» — обёрткой вокруг исполняемого кода функции. Объект функции содержит ссылку на текущее глобальное пространство имён, которое будет использовано при вызове функции. Объект функции может быть в последующем связан и с другим именем (это можно использовать для переименования функций и создания псевдонимов).

Более того, ничто не мешает использовать «объект функции» как любой другой объект (например: передавать в функцию, использовать в качестве значения в словаре и т.п.).

В ходе исполнения функции формируется новая символьная таблица с локальными переменными функции: все назначения переменных оказываются в ней. При обращении к переменной, сначала производится попытка отыскать её в локальной символьной таблице, далее в таблицах обрамляющих функций, далее в глобальной таблице, и, наконец, в таблице встроенных имён.

Аргументы, с которыми была вызвана функция, также оказываются в её локальной символьной таблице.

Когда функция вызывает другую функцию, для вызова создаётся новая локальная символьная таблица.

В Питоне можно вкладывать одно в другое не только определения функций (этим приёмом, в частости, пользуются при создании декораторов), но и классов (в случае необходимости).

Источник

Функции в Python, определение функций.

Первым оператором тела функции может быть строка документации функции. Существуют инструменты, которые используют строки документации для автоматического создания интерактивной или печатной документации или для предоставления пользователю интерактивного просмотра кода. Хорошей практикой является включение строк документации в код.

Определение функции не выполняет тело функции, а только вычисляет аргументы, если они присутствуют. Тело функции выполняется только при вызове.

При вызове функции создается область видимости для хранения локальных переменных этой функции и все созданные переменные внутри функции сохраняют свое значение только в этом пространство имен. Когда функция завершает выполнение, это пространство имен уничтожается.

Определение функции может быть заключено в одно или несколько выражений-декоратора. Выражения-декораторы оцениваются при определении функции в области, содержащей определение функции. Результатом должен быть вызываемый объект, который вызывается с объектом функции в качестве единственного аргумента. Возвращаемое значение привязывается к имени функции, а не к объекту функции. Несколько декораторов применяются вложенным образом. Например, следующий код

Значения параметров по умолчанию оцениваются слева направо при определении функции. Это означает, что эти выражение вычисляется один раз, когда функция определена, и что для каждого вызова используется одно и то же предварительно вычисленное значение. Это особенно важно понимать, когда параметр по умолчанию является изменяемым объектом, таким как список или словарь

Параметры аргументов, следующие после * или *identifier являются параметрами только ключевых слов и могут быть переданы только в качестве ключевых аргументов (более подробно в разделе «Варианты передачи аргументов в функцию Python»).

Так как функции в Python являются объектами первого класса, то значение имени функции имеет тип, который распознается интерпретатором как определяемая пользователем функция. Это значение может быть присвоено другому имени, которое затем может также использоваться как функция:

Исходя из других языков, можно возразить, что fib это не функция, а процедура, поскольку она не возвращает значение. На самом деле, даже функции без оператора return возвращают значение, хотя и довольно скучное. Это значение называется None (встроенное имя). Вывод значения None обычно подавляется интерпретатором, если это единственное возвращаемое значение. Вы можете увидеть это, используя команду print() :

Функция, которая возвращает список чисел ряда Фибоначчи, вместо того, чтобы печатать его:

Этот пример, демонстрирует некоторые новые возможности Python:

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

Функции в Python — синтаксис, аргументы, вызов, выход

Функция — это фрагмент программного кода, который решает какую-либо задачу.

Его можно вызывать в любом месте основной программы. Функции помогают избегать дублирования кода при многократном его использовании. А также имеют ряд других преимуществ, описанных ниже.

Синтаксис

💁‍♀️ Простой пример: Вы торгуете мёдом, и после каждой продажи вам нужно печатать чек. В нём должно быть указано: название фирмы, дата продажи, список наименований проданных товаров, их количество, цены, общая сумма, а также сакраментальная фраза «Спасибо за покупку!».

Если не пользоваться функциями, всё придётся прописывать вручную. В простейшем случае программа будет выглядеть так:

print(«ООО Медовый Гексагон») print(«Мёд липовый», end=» «) print(1, end=»шт «) print(1250, end=»р») print(«\nCумма», 1250, end=»р») print(«\nСпасибо за покупку!»)

А теперь представьте, что произойдёт, когда вы раскрутитесь, и покупатели станут приходить один за другим. В таком случае, чеки надо будет выдавать очень быстро. Но что делать, если вдруг нагрянет ваш любимый клиент и купит 10 сортов мёда в разных количествах? Далеко не все в очереди согласятся ждать, пока вы посчитаете общую сумму и внесёте её в чек.

Хорошо, что данный процесс можно легко оптимизировать с использованием функций.

Встаёт резонный вопрос: где же обещанное упрощение и куда подевались товары? Как раз для этого, мы и будем описывать состав покупки не напрямую в функции, а в отдельном списке кортежей. Каждый кортеж состоит из трёх элементов: название товара, количество и цена.

# (название, количество, цена за штуку) honey_positions = [ («Мёд липовый», 3, 1250), («Мёд цветочный», 7, 1000), («Мёд гречишный», 6, 1300), («Донниковый мёд», 1, 1750), («Малиновый мёд», 10, 2000), ]

Теперь этот список передадим в функцию как аргумент, и самостоятельно считать больше не придётся.

Да, код стал более массивным. Однако теперь для печати чека вам не придётся самостоятельно вычислять итог. Достаточно лишь изменить количество и цену товаров в списке. Существенная экономия времени! Слава функциям!

Термины и определения

Ключевое слово def в начале функции сообщает интерпретатору о том, что следующий за ним код — есть её определение. Всё вместе — это объявление функции.

# объявим функцию my_function() def my_function(): # тело функции

Аргументы часто путают с параметрами:

Ключевая особенность функций — возможность возвращать значение

# она будет принимать два множителя, а возвращать их округленное # до целого числа произведение def int_multiple(a, b): product = a * b # возвращаем значение return int(product) print(int_multiple(341, 2.7)) > 920

☝️ Главная фишка возвращаемых значений в том, что их можно использовать в дальнейшем коде: присваивать переменным, совершать с ними разные операции и передавать как аргументы в другие функции.

# найдём квадратный корень из возврата функции int_multiple # во встроенную функцию sqrt() мы передали вызов int_multiple print(math.sqrt(int_multiple(44, 44))) > 44

Важность функций

Абстракция

Человек бежит, машина едет, корабль плывёт, а самолёт летит. Всё это — объекты реального мира, которые выполняют однотипные действия. В данном случае, они перемещаются во времени и пространстве. Мы можем абстрагироваться от их природы, и рассматривать эти объекты с точки зрения того, какое расстояние они преодолели, и сколько времени на это ушло.

Мы можем написать функцию, которая вычисляет скорость в каждом конкретном случае. Нам не важно, кто совершает движение: и для человека и для самолёта средняя скорость будет рассчитываться одинаково.

def calculate_speed(distance, time): return distance / time

Это простой пример и простая функция, но абстракции могут быть куда более сложными. И именно тогда раскрывается настоящая сила функций. Вместо того чтобы решать задачу для каждого конкретного случая, проще написать функцию, которая находит решение для целого ряда однотипных, в рамках применяемой абстракции, объектов. В случае сложных и длинных вычислений, это повлечёт за собой значительное сокращение объёмов кода, а значит и времени на его написание.

Возможность повторного использования

Функции были созданы ради возможности их многократного применения. Код без функций превратился бы в огромное нечитаемое полотно, на порядки превышающее по длине аналогичную программу с их использованием.

Например, при работе с массивами чисел, вам нужно часто их сортировать. Вместо того чтобы реализовать простой алгоритм сортировки (или использовать встроенную функцию), вам пришлось бы каждый раз перепечатывать тело этой или похожей функции:

Всего 10 таких сортировок, и привет, лишние 60 строк кода.

Модульность

Разбитие больших и сложных процессов на простые составляющие — важная часть, как кодинга, так и реальной жизни. В повседневности мы занимаемся этим неосознанно. Когда убираемся в квартире, мы пылесосим, моем полы и окна, очищаем поверхности от пыли и наводим блеск на всё блестящее. Всё это — составляющие одного большого процесса под названием «уборка», но каждую из них также можно разбить на более простые подпроцессы.

В программировании модульность строится на использовании функций. Для каждой подзадачи — своя функция. Такая компоновка в разы улучшает читабельность кода и уменьшает сложность его дальнейшей поддержки.

Допустим, мы работаем с базой данных. Нам нужна программа, которая считывает значения из базы, обрабатывает их, выводит результат на экран, а затем записывает его обратно в базу.

Без применения модульности получится сплошная последовательность инструкций:

Но если вынести каждую операцию в отдельную функцию, то текст главной программы получится маленьким и аккуратным.

Это и называется модульностью.

Пространство имен

Концепция пространства имён расширяет понятие модульности. Однако цель — не облегчить читаемость, а избежать конфликтов в названиях переменных.

💁‍♀️ Пример из жизни: в ВУЗе учатся два человека с совпадающими ФИО. Их нужно как-то различать. Если сделать пространствами имён группы этих студентов, то проблема будет решена. В рамках своей группы ФИО этих студентов будут уникальными.

Объявление и вызов функций

def hello(): print(‘Adele is cute’)

После того как мы это сделали, функцию можно вызвать в любой части программы, но ниже самого объявления.

# код выполняется последовательно, поэтому сейчас интерпретатор # не знает о существовании функции hello hello() def hello(): print(‘Adele is cute’) > NameError: name ‘hello’ is not defined

Поэтому стоит лишь поменять объявление и вызов местами, и всё заработает:

def hello(): print(‘Adele is cute’) hello() > Adele is cute

Область видимости функций

Рассмотрим подробнее области видимости:

Локальная (L)

Локальная область видимости находится внутри def :

def L(): # переменная i_am_local является локальной внутри L() i_am_local = 5

Область объемлющих функций (E)

def e(): x = 5 def inner_e(): nonlocal x x = x + 1 return x return inner_e() print(e()) > 6

Глобальная (G)

# G num = 42 def some_function(n): res = n + num return res print(some_function(1)) > 43

Аргументы

Позиционные

Вспомним, аргумент — это конкретное значение, которое передаётся в функцию. Аргументом может быть любой объект. Он может передаваться, как в литеральной форме, так и в виде переменной.

Значения в позиционных аргументах подставляются согласно позиции имён аргументов:

Именованные

Пусть есть функция, принимающая три аргумента, а затем выводящая их на экран. Python позволяет явно задавать соответствия между значениями и именами аргументов.

def print_trio(a, b, c): print(a, b, c) print_trio(c=4, b=5, a=6) > 6 5 4

При вызове соответствие будет определяться по именам, а не по позициям аргументов.

Необязательные параметры (параметры по умолчанию)

Python позволяет делать отдельные параметры функции необязательными. Если при вызове значение такого аргумента не передается, то ему будет присвоено значение по умолчанию.

def not_necessary_arg(x=’My’, y=’love’): print(x, y) # если не передавать в функцию никаких значений, она отработает со значениями по умолчанию not_necessary_arg() > My love # переданные значения заменяют собой значения по умолчанию not_necessary_arg(2, 1) > 2 1

Аргументы переменной длины (args, kwargs)

Когда заранее неизвестно, сколько конкретно аргументов будет передано в функцию, мы пользуемся аргументами переменной длины. Звёздочка «*» перед именем параметра сообщает интерпретатору о том, что количество позиционных аргументов будет переменным:

def infinity(*args): print(args) infinity(42, 12, ‘test’, [6, 5]) > (42, 12, ‘test’, [6, 5])

Переменная args составляет кортеж из переданных в функцию аргументов.

Функции в питоне могут также принимать и переменное количество именованных аргументов. В этом случае перед названием параметра ставится » ** «:

def named_infinity(**kwargs): print(kwargs) named_infinity(first=’nothing’, second=’else’, third=’matters’) >

Здесь kwargs уже заключает аргументы не в кортеж, а в словарь.

Передача по значению и по ссылке

В Python аргументы могут быть переданы, как по ссылке, так и по значению. Всё зависит от типа объекта.

Изменяемые объекты передаются в функцию по ссылке. Изменяемыми они называются потому что их содержимое можно менять, при этом ссылка на сам объект остается неизменной.

В Python изменяемые объекты это:

Будьте внимательны при передаче изменяемых объектов. Одна из частых проблем новичков.

💭 В функциональном программировании существует понятие «функциями с побочными эффектами» — когда функция в процессе своей работы изменяет значения глобальных переменных. По возможности, избегать таких функций.

Словарь в качестве аргументов (упаковка)

Передаваемые в функцию аргументы можно упаковать в словарь при помощи оператора «**»:

def big_dict(**arguments): print(arguments) big_dict(key=’value’) >

Возвращаемые значения (return)

Что можно возвращать

Функции в Python способны возвращать любой тип объекта.

Распаковка возвращаемых значений

☝️ Обратите внимание, что количество возвращаемых значение в кортеже должно совпадать с количеством переменных при распаковке. Иначе произойдет ошибка:

Пустая функция

Иногда разработчики оставляют реализацию на потом, и чтобы объявленная функция не генерировала ошибки из-за отсутствия тела, в качестве заглушки используется ключевое слово pass :

Чистые функции и побочные эффекты

Немного функционального программирования. Есть такие функции, которые при вызове меняют файлы и таблицы баз данных, отправляют данные на сервер или модифицируют глобальные переменные. Всё это — побочные эффекты.

У чистых функций побочных эффектов нет. Такие функции не изменяют глобальные переменные в ходе выполнения, не рассылают и не выводят на печать никакие данные, не касаются объектов, и так далее.

Чистые функции производят вычисления по заданным аргументам и возвращают зависящий только от них самих результат.

Lambda функции

lambda_test = lambda a, b: pow(a, b) print(lambda_test(2, 4)) > 16

Docstring

Документировать код — особое искусство. Оно существует параллельно с разработкой и сопоставимо с ней по важности. Поэтому нередко документации в программе больше, чем самого кода.

Когда над проектом работает большая команда, а может и не одна, да и еще и много лёт подряд, то значение и важность документации возрастают прямо пропорционально.

Аннотация типов

Python — язык с динамической типизацией. По этой причине вполне возможны ситуации, когда вопреки ожиданиям разработчика в функцию подаются, например, не целые числа, а, допустим, строки. Чтобы отслеживать подобные случаи и сильнее контролировать процесс выполнения программы, была изобретена аннотация типов.

С помощью аннотации типов мы указываем, что параметры в функции имеют строго определенный тип.

При этом интерпретатор считывает аннотации типов, но никак их не обрабатывает.

Функции vs процедуры — в чем отличие?

Для языка нет различий между функциями и процедурами. Но с точки зрения программиста — это разные сущности.

Отличие в том, что функции возвращают значение, а процедуры — нет. Отсюда вытекают и разные области их применения и смысл использования. Скажем, производить некие вычисления в процедуре бессмысленно.

def proc(i, j): pow(i, j) proc(1, 200)

def func(i, j): return pow(i, j) print(func(3, 2)) > 9

И наоборот, оформлять набор инструкций, выполняющий некую обработку, в виде функции также лишено смысла:

def print_low_word(word): print(word.lower()) return 0 s = ‘GOOD’ print_low_word(s) > good

Возвращаемое значение не представляет собой никакой ценности, поэтому print_low_word(s) лучше оформить, как процедуру.

Время выполнения функции

Чтобы оценить время выполнения функции, можно поместить её вызов внутрь следующего кода:

Вложенные функции и рекурсия

Функции, которые объявляются и вызываются внутри других функций, называются вложенными.

def outerFunc(): def firstInner(): print(‘This is first inner function’) def secondInner(): print(‘This is second inner function’) firstInner() secondInner() outerFunc() > This is first inner function > This is second inner function

Рекурсия является частным случаем вложенной функции. Это функция, которая вызывает саму себя.

Источник