[搬运+翻译][从零学编程]Python3Ⅲ：函数 & 模块

本帖最后由 45gfg9 于 2020-3-18 23:33 编辑

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1 代码重用

1.1 重用代码

[ruby=Code reuse]代码重用[/ruby]在任何编程语言中都是很重要的一部分。增加代码量使其更难维护。
一个编程大项目如果想要成功，就不能不遵循[ruby=Don't Repeat Yourself]不要重复自己[/ruby]，或DRY，原则。我们之前已经见过这样的一种方法：通过使用循环。在这一章里，我们会再探索两个：函数和模块。

质量低下且重复性高的代码被称作遵循WET原则，意指[ruby=Write Everything Twice]什么都写两遍[/ruby]，或[ruby=We Enjoy Typing]我们享受打字[/ruby]。

Part题：
遵守DRY原则使代码：
A. 永远循环
B. 更易维护
C. 质量低下且重复性高

1.2 函数（一）

你在之前的学习中已经用过[ruby=functions]函数[/ruby]了。
任何语句，如果前面是词，后面有包含值的圆括号，那么这就是一个函数调用。
下面是你已经见过的一些例子：

print("Hello world!")

range(2, 20)

str(12)

range(10, 20, 3)

圆括号前的词是函数名，圆括号内的逗号分隔值是函数[ruby=arguments]参数[/ruby]。

Part题：
这个函数调用中有几个参数？

range(0, 100, 5)

2 函数

2.1 函数（二）

除了用内置函数外，你可以用def语句创建你自己的函数。
下面是一个名为my_func的函数的例子。它不接受参数，并输出三次"spam"。它先被定义再被调用。函数内的语句只有在调用的时候才会执行。

def my_func():

   print("spam")

   print("spam")

   print("spam")



my_func()

结果：

>>>

spam

spam

spam

>>>

每个函数内的代码块都以冒号 ( : ) 开头，并被[ruby=indented]缩进[/ruby]。

Part题：
填空定义一个名hello的函数：

___ hello() _

    print("Hi!")

2.2 函数（三）

你必须在调用函数之前先定义函数，就像你在使用变量前必须先赋值。

hello()



def hello():

    print("Hello world!")

结果：

>>>

NameError: name 'hello' is not defined

>>>

Part题：
重新排列代码，定义函数sayHi()并调用。

1. def sayHi():

2.     print("Hi!")

3. sayHi()

3 函数参数

3.1 参数（一）

所有目前为止我们见过的函数都是零参函数，调用时带着空的圆括号。
然而，大多数函数都要接受参数。
下面的例子定义了一个接受一个参数的函数。

def print_with_exclamation(word):

   print(word + "!")



print_with_exclamation("spam")

print_with_exclamation("eggs")

print_with_exclamation("python")

结果：

>>>

spam!

eggs!

python!

>>>

如你所见，参数定义在圆括号内。

Part题：
下面代码的结果？

def print_double(x):

    print(2 * x)



print_double(3)

3.2 参数（二）

你也可以定义有不止一个参数的函数；用逗号分隔。

def print_sum_twice(x, y):

   print(x + y)

   print(x + y)



print_sum_twice(5, 8)

结果：

>>>

13

13

>>>

Part题：
填空定义一个函数，接受两个参数，输出它们的积。

___ print_mult(x, y) _

    print(x * _)

3.3 参数（三）

函数参数在函数定义内可以当成变量来用，然而，在函数定义之外就用不了了。这也适用于其他在函数内创建的变量。

def function(variable):

   variable += 1

   print(variable)



function(7)

print(variable)

结果：

>>>

8



NameError: name 'variable' is not defined

>>>

技术上来讲，[ruby=parameter]形参[/ruby]指函数定义中的变量，[ruby=arguments]实参[/ruby]指当函数被调用时作为参数的值。

Part题：
填空定义函数，当参数为偶数时输出"Yes"，否则"No"。

___ even(x):

    if x%2 == 0:

        _____ ("Yes")

    _____

        print("No")

4 从函数中返回

4.1 从函数中返回（一）

某些函数，像int或str，会返回一个值以供后续使用。
要让你的自定义函数做到这一点，你可以用return语句。
举例：

def max(x, y):

    if x >=y:

        return x

    else:

        return y



print(max(4, 7))

z = max(8, 5)

print(z)

结果：

>>>

7

8

>>>

return语句在函数定义外的地方不可使用。

Part题：
填空定义一个函数，比较它两个实参的长度，并返回短的那个。

def shortest_string(x, y):

    if len(x) <= ___(y):

        ______ x

    else:

        ______ y

4.2 从函数中返回（二）

如果从函数中返回值，那么它就会停止执行。return语句后的任何语句都不会被执行。
多说无益：

def add_numbers(x, y):

  total = x + y

  return total

  print("看不到这条")



print(add_numbers(4, 5))

输出：

>>>

9

>>>

Part题：
下面这个函数被调用后输出的最大数字是多少？

def print_numbers():

    print(1)

    print(2)

    return

    print(4)

    print(6)

5 注释 & 文档字符串

5.1 注释

[ruby=Comments]注释[/ruby]是使代码更易懂的注解。它不会影响代码运行。
在Python中，注释用井号 (#)创建。在那一行内它后面的所有字符都被忽略。
例：

x = 365

y = 7

# 这是一行注释



print(x % y) # 求余

# print (x // y)

# 另一条注释

结果

>>>

1

>>>

Python没有像C等语言中有的多行注释。

Part题：
填空注释掉文字。

x = 8

_ 输出x

print(x)

5.2 文档字符串

[ruby=Docstrings]文档字符串[/ruby] (documentation strings) 用途与注释类似，都用来解释代码。然而它更具体，语法也不同。它是通过在函数定义的第一行写一个描述函数的多行字符串创建的。

def shout(word):

  """

  在字符串后加一个叹号

  并输出

  """

  print(word + "!")



shout("spam")

结果

>>>

spam!

>>>

不像普通的注释，文档字符串在程序运行时会保留。这允许程序员在运行时检查这些注释。

Part题：
文档字符串能包含多行文字么？( Y / N )

6 函数作对象

6.1 函数（四）

尽管函数与普通变量创建的方式不同，但函数也与其他类型的值无异。
它们可以（重新）赋值给变量，在之后就可以用这些标识符来引用。

def multiply(x, y):

   return x * y



a = 4

b = 7

operation = multiply

print(operation(a, b))

输出

>>>

28

>>>

上面的例子将函数multiply赋给变量operation。现在，通过operation也可以调用函数了。

Part题：
下面代码的输出？

def shout(word):

    return word + "!"

speak = shout

output = speak("shout")

print(output)

A. shout!
B. word!
C. speak!

6.2 函数（五）

函数同样能作其他函数的实参。

def add(x, y):

  return x + y



def do_twice(func, x, y):

  return func(func(x, y), func(x, y))



a = 5

b = 10



print(do_twice(add, a, b))

结果

>>>

30

>>>

如你所见，do_twice函数以函数作实参，并在它的函数体内调用。

Part题：
填空将函数square作为实参传给函数test。

___ square(x):

    return x * x



def test(func, x)_

    print(func(x))



test(______, 42)

7 模块

7.1 模块（一）

[ruby=Modules]模块[/ruby]是人们写下来用于完成某个常见任务的一系列代码，例如生成随机数，或是数学方面的运算，等等。
使用模块的最基础方法就是将import 模块名加在你的代码上方，然后用模块名.变量的方法来访问模块中的某个变量。
举例，下面的例子导入了random模块生成随机数：

import random



for i in range(5):

   value = random.randint(1, 6)

   print(value)

结果

>>>

2

3

6

5

4>>>

上面的代码用random模块中定义的randint函数输出1到6的范围内的5个随机数。

Part题：
下面代码用到了哪个模块？

import math

num = 10

print(math.sqrt(num))

A. sqrt
B. math
C. num

7.2 模块（二）

有时候你只需要使用模块中的某个成员，这时你可以用import的另一种形式。
此种形式为from 模块名 import 变量，之后这个变量就可以直接使用了，就像它是在你的代码中定义的一样。

from math import pi



print(pi)

结果

>>>

3.141592653589793

>>>

用逗号分隔列表导入多个对象。例如：

from math import pi, sqrt

用*导入模块中的所有对象。例：from math import *
一般来说不建议这样做，因为它有时会将你代码中的变量与外部模块中的变量混淆。

Part题：
填空只从math模块中导入cos和sqrt函数。

____ math import _____ cos

7.3 模块（三）

尝试导入一个不可用的模块会产生[ruby=导入错误]ImportError[/ruby]。

import some_module

结果

>>>

ImportError: No module named 'some_module'

>>>

Part题：
导入一个位置模块产生的是什么错误？
A. [ruby=模块错误]ModuleError[/ruby]
B. ImportError
C. [ruby=找不到模块错误]UnknownModuleError[/ruby]

7.4 模块（四）

你可以用as关键字将模块或对象导入为不同的名字。这主要用于当模块或对象的名字很长或很迷惑人的时候。
例：

from math import sqrt as square_root

print(square_root(100))

结果：

>>>

10.0

>>>

Part题：
下面代码的输出是？

import math as m

print(math.sqrt(25))

A. 5
B. 25
C. 产生错误

8 标准库 & pip

8.1 模块（五）

Python中的模块主要有三种类型：你自己写的，你从外部安装的，和Python自带的。
最后一种就叫做[ruby=standard library]标准库[/ruby]，包含许多有用的模块。一些标准库中有用的模块有string、re、datetime、math、random、os、multiprocessing、subprocess、socket、email、json、doctest、unittest、pdb、argparse和sys。
能用标准库解决的问题包括字符串解析、数据序列化、测试、调试、日期操作、邮件、命令行参，还有很多！

Python大量的标准库是它作为一门语言的中流砥柱。

Part题：
填空导入math模块。

______ math

8.2 标准库

标准库中有些模块是由Python写成，有些是由C写成。大多数都是跨平台的，但也有些是Windows或Unix专用。

我们不会讲到所有的标准库；原因很简单，模块真的太多了。标准库的全部文档都可以在www.python.org找到。

Part题：
Python自带模块也叫做？
A. 标准库
B. import
C. Unix

8.3 模块（六）

很多第三方Python模块都存储在[ruby=Python Package Index]Python包索引[/ruby] (PyPI)中。
安装这些模块的最好办法就是使用一个叫做pip的程序。它默认会随较新的Python发行版一同安装。如果你没有，直接安装一个也不难。当你有它之后，从PyPI安装模块就变得很简单了。只要知道你想安装的库的名字，打开命令行（Windows是命令提示符），然后输入pip install 库名。完成后，就可以在你的代码中导入使用了。
用pip是在多数操作系统上安装库的常规手段，但是有的库有针对Windows的预编译二进制包。这些有用户界面的可执行文件让你像安装其他程序一样安装库。

输入pip命令时要在命令行，而不是Python解释器。

Part题：
PyPI的意思是？
A. [ruby=Python Project Index]Python项目索引[/ruby]
B. [ruby=Python Package Installer]Python包安装程序[/ruby]
C. [ruby=Python Package Index]Python包索引[/ruby]

期末考试

1. 填空定义一个函数，接受两个参数，返回小的那个。

___ min(x, y):

    if x <= y_

        return x

    else:

        ______ y

2. 重新排列代码，定义一个函数，计算从0到它的参数的数字之和。

1. def sum(x):

2.         res += i

3.     for i in range(x):

4.     res = 0

5.     return res

3. 按照下面方式导入的randint函数应该怎么调用？

from random import randint as rnd_int

A. randint
B. rnd_int
C. random.rnd_int

4. 下面代码输出的最大数字是多少？

def print_nums(x):

    for i in range(x):

        print(i)

        return

print_nums(10)

5. 下面代码的输出是？

def func(x):

    res = 0

    for i in range(x):

        res += i

    return res



print(func(4))

[搬运+翻译][从零学编程]Python3Ⅲ：函数 & 模块

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