Функции и их аргументы | Python 3

Для эффективного использования функций в Python 3, начинайте с понимания их базовой структуры. Функция в Python определяется ключевым словом def, за которым следует имя функции, круглые скобки для параметров и двоеточие.

Например, простая функция, которая рассчитывает сумму двух чисел: def sum_numbers(a, b): return a + b.

Обратите внимание на важность правильного определения аргументов. Аргументы функции в Python могут быть позиционными (передаются в порядке следования в вызове функции) или именованными (используются с указанием имени аргумента: sum_numbers(a = 5, b = 3). Значения аргументов соответствуют параметрам в определении функции. Функция sum_numbers ожидает два входящих значения, a и b.

Использование именованных аргументов делает код более читаемым и упрощает сопровождение, особенно при работе с функциями, имеющими большое количество аргументов. Важно помнить, что порядок позиционных аргументов должен соответствовать порядку параметров функции.

Дополнительно, функции в Python могут принимать произвольное количество позиционных аргументов, используя параметр *args, и произвольное количество именованных аргументов, используя параметр **kwargs. Это позволяет создавать более гибкие и универсальные функции.

Функции и их аргументы в Python 3

Для эффективной работы с кодом в Python 3 важно правильно использовать функции и их аргументы. Ниже примеры различных типов аргументов.

Обязательные аргументы:

def greet(name):
print(f"Привет, {name}!")

Функция greet требует аргумент name. Если его не указать, произойдёт ошибка.

Аргументы по умолчанию:

def greet(name, message="Привет"):
print(f"{message}, {name}!")

Аргумент message имеет значение по умолчанию. Если при вызове не указать аргумент message, используется значение по умолчанию.

Аргументы с именованным передачей:

def greet(name, message):
print(f"{message}, {name}!")

При таком подходе порядок аргументов не важен. Запись делает код более читабельным и ясным.

Переменное количество аргументов (аргументы *args и **kwargs):

def greet(*names):
for name in names:
print(f"Привет, {name}!")
greet("Аня", "Вася", "Люба")
# Привет, Аня!
# Привет, Вася!
# Привет, Люба!
def greet_all(**kwargs):
for key, value in kwargs.items():
print(f"{key}: {value}")
greet_all(name="Иван", age=25, city="Москва")
#name: Иван
#age: 25
#city: Москва

*args собирает все позиционные аргументы в кортеж, а **kwargs – все именованные аргументы в словарь. Используйте эти типы аргументов для гибких функций.

Объявление и вызов функций

Для определения функции в Python используется ключевое слово def.

Пример:

def приветствие(имя):
print(f"Привет, {имя}!")
приветствие("Артём")

Вызов функции осуществляется по её имени, указав значения аргументов в скобках.

Пример:

def сложение(a, b):
return a + b
сумма = сложение(5, 3)
print(сумма)  # Выведет 8

Функции могут возвращать значения с помощью ключевого слова return. Если return не указан, функция возвращает None.

Позиционные и именованные аргументы

При вызове функций в Python важно различать позиционные и именованные аргументы. Это влияет на порядок передачи данных и повышает читаемость кода.

Позиционные аргументы передаются в функцию в порядке их следования в определении функции. Например:

def greet(name, message): print(f"{name}, {message}") greet("Alice", "Hello!") # Alice - первый аргумент, Hello! - второй

Здесь "Alice" и "Hello!" являются позиционными аргументами. Важно передавать их в том порядке, в котором они определены в аргументах функции.

Именованные аргументы передаются по имени параметра функции. Это позволяет избежать путаницы, особенно в функциях с большим числом аргументов:

def greet(name, message): print(f"{name}, {message}") greet(message="Goodbye!", name="Bob") # Используем имена параметров

В этом примере, мы явно указываем имена параметров ("message" и "name"), а не полагаемся на порядок следования. Это повышает читаемость и упрощает понимание, что передается в каждый аргумент.

Важно: смешанное использование позиционных и именованных аргументов допускается, но позиционные должны идти перед именованными:

def greet(name, age, message): print(f"{name}, your age is {age}, {message}") greet("Charlie", 30, message="Have a nice day!") # Заметьте порядок: позиционный, позиционный, именованный

Неправильный пример:

greet(message="Have a nice day!", 30, "Charlie") #Ошибка!

Строго соблюдайте порядок позиционных аргументов или указывайте имена аргументов при вызове функции.

Аргументы по умолчанию

Используйте аргументы по умолчанию, чтобы сделать функции более гибкими и удобными в использовании. Это позволит передавать необязательные значения.

Пример:

def приветствие(имя="Гость"):
print(f"Привет, {имя}!")
приветствие()  # Выведет "Привет, Гость!"
приветствие("Вася") # Выведет "Привет, Вася!"

В этом примере функция приветствие имеет аргумент имя с значением по умолчанию "Гость". Если при вызове функции аргумент имя не указан, используется значение по умолчанию. В противном случае, используется переданное значение.

• Ключевая особенность: Аргументы по умолчанию задаются при определении функции, что делает код более читаемым и компактным.
• Рекомендация: Используйте аргументы по умолчанию для необязательных параметров, чтобы упростить вызов функций.
• Важно: Аргументы по умолчанию должны быть неизменяемыми типами данных (строки, числа, кортежи).

Пример с неизменяемым типом:

def информация(дата="Сегодня"):
print(f"Информация на {дата}")
информация() # Выведет "Информация на Сегодня"
информация("Вчера") # Выведет "Информация на Вчера"

Пример с изменяемым типом (не рекомендуется):

def статистика(список=[]):
список.append("Новый элемент")
print(список)
статистика() # Выведет ['Новый элемент']
статистика() # Выведет ['Новый элемент', 'Новый элемент']

В последнем примере, значение по умолчанию для списка - пустой список. При повторном вызове функции, предыдущее значение списка модифицируется. Такой код может привести к неожиданному поведению.

1. Решение: Чтобы избежать этой проблемы используйте None в качестве значения по умолчанию и инициализируйте список внутри функции, как показано ниже:

2. Правильный пример

3. def статистика(список=None):
   if список is None:
   список = []
   список.append("Новый элемент")
   print(список)
   статистика() # Выведет ['Новый элемент']
   статистика() # Выведет ['Новый элемент']
   

Переменное количество аргументов *args и **kwargs

Для работы с функциями, принимающими неопределённое количество аргументов, используйте *args и **kwargs.

*args собирает позиционные аргументы в кортеж. Это полезно, когда вы не знаете заранее, сколько аргументов функция будет получать. Пример:

def функция_с_переменным_количеством_аргументов(*args):
print(args)
сумма = sum(args)
return сумма
result = функция_с_переменным_количеством_аргументов(1, 2, 3, 4, 5)

kwargs собирает именованные аргументы в словарь. Ключи словаря – имена аргументов, а значения – их значения. Пример:

def функция_с_именованными_аргументами(kwargs):
print(kwargs)
возраст = kwargs.get('возраст', 0)
имя = kwargs.get('имя', 'Неизвестно')
print(f"Имя: {имя}, Возраст: {возраст}")
функция_с_именованными_аргументами(имя='Иван', возраст=30)
функция_с_именованными_аргументами(имя='Мария')

Используйте *args для произвольного количества позиционных аргументов. Используйте **kwargs для произвольного количества именованных аргументов. Эти техники значительно расширяют гибкость ваших функций.

Возвращаемые значения и типы данных

Функции в Python могут возвращать значения. Это ключевой момент для работы с данными.

Ключевое слово return указывает значение, которое функция возвращает. Если его нет, функция возвращает None.

• return 10 - функция вернёт целое число 10.
• return "Привет" - функция вернёт строку "Привет".
• return [1, 2, 3] - функция вернёт список.
• return {'a': 1, 'b': 2} - функция вернёт словарь.

Важно обращать внимание на тип данных возвращаемого значения.

1. Целые числа (int): Представления целых чисел.

   • print(type(10)) #

2. Вещественные числа (float): Представления дробных чисел.

   • print(type(3.14)) #

3. Строки (str): Последовательности символов.

   • print(type("Hello")) #

4. Списки (list): Упорядоченные коллекций элементов.

   • print(type([1, 2, 3])) #

5. Кортежи (tuple): Неизменяемые упорядоченные последовательности элементов. Разница от списков в неизменяемости.

   • print(type((1, 2, 3))) #

6. Словари (dict): Коллекции пар "ключ-значение".

   • print(type({'a': 1, 'b': 2})) #

Правильное использование типов данных возвращаемого значения критично для последующей работы с результатом функции.

Область видимости переменных

Правильное управление областью видимости переменных критично для создания стабильного и предсказуемого кода.

Локальные переменные объявленные внутри функции, доступны только внутри этой функции. Их изменение не повлияет на переменные с таким же именем, но объявленные в других функциях или за их пределами.

Глобальные переменные объявленные вне всех функций, доступны для всех функций. Важно помнить, что изменение глобальной переменной внутри функции потребует ключевого слова global.

Пример:

def my_function():
global x  # Объявление, что мы работаем с глобальной переменной
x = 10
print(f"Внутри функции x = {x}")
x = 5
my_function()

В этом примере, объявление global x в функции my_function() позволяет функции изменить глобальную переменную x. Без этого ключевого слова, функция создаст локальную переменную x и её изменение не отразится на глобальной.

Рекомендация: Используйте локальные переменные по возможности. Это повышает читаемость кода и снижает вероятность непреднамеренных изменений переменных в других частях программы.

Вопрос-ответ:

Что такое аргументы по умолчанию и зачем они нужны?

Аргументы по умолчанию – это значения, которые уже заданы для параметров функции при её определении. Если при вызове функции вы не передадите значение для такого аргумента, то функция будет использовать значение по умолчанию. Это полезно, когда вы хотите, чтобы функция имела стандартное поведение, но позволяла гибкость в некоторых случаях. Это упрощает работу с функцией и делает код более читаемым. Например, при вычислении площади прямоугольника, если задаётся ширина, но высоту надо рассчитать по умолчанию, то высота может быть 1, чтобы не оговаривать это каждый раз при вызове.