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在本章中，你将学习编写函数 。函数是带名字的代码块，用于完成具体的工作。
要执行函数定义的特定任务，可调用该函数。需要在程序中多次执行同一项任务时，你无需反复编写完成该任务的代码，而只需调用执行该任务的函数，让Python运行
其中的代码。你将发现，通过使用函数，程序的编写、阅读、测试和修复都将更容易。
在本章中，你还会学习向函数传递信息的方式。你将学习如何编写主要任务是显示信息的函数，还有用于处理数据并返回一个或一组值的函数。最后，你将学习如何
将函数存储在被称为模块 的独立文件中，让主程序文件的组织更为有序。

传递实参

鉴于函数定义中可能包含多个形参，因此函数调用中也可能包含多个实参。向函数传递实参的方式很多，可使用位置实参 ，这要求实参的顺序与形参的顺序相同；也可使用关键
字实参 ，其中每个实参都由变量名和值组成；还可使用列表和字典。下面来依次介绍这些方式。

位置实参

你调用函数时，Python必须将函数调用中的每个实参都关联到函数定义中的一个形参。为此，最简单的关联方式是基于实参的顺序。这种关联方式被称为位置实参 。
为明白其中的工作原理，来看一个显示宠物信息的函数。这个函数指出一个宠物属于哪种动物以及它叫什么名字，如下所示：

❶ def describe_pet(animal_type, pet_name):
"""显示宠物的信息"""print("\nI have a " + animal_type + ".")print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
❷ describe_pet('hamster', 'harry')

这个函数的定义表明，它需要一种动物类型和一个名字（见❶）。调用describe_pet() 时，需要按顺序提供一种动物类型和一个名字。例如，在前面的函数调用中，实
参’hamster’ 存储在形参animal_type 中，而实参’harry’ 存储在形参pet_name 中（见❷）。在函数体内，使用了这两个形参来显示宠物的信息。
输出描述了一只名为Harry的仓鼠：

I have a hamster.
My hamster's name is Harry.

调用函数多次

你可以根据需要调用函数任意次。要再描述一个宠物，只需再次调用describe_pet() 即可：

def describe_pet(animal_type, pet_name):"""显示宠物的信息"""print("\nI have a " + animal_type + ".")print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
describe_pet('hamster', 'harry')
describe_pet('dog', 'willie')

第二次调用describe_pet() 函数时，我们向它传递了实参’dog’ 和’willie’ 。与第一次调用时一样，Python将实参’dog’ 关联到形参animal_type ，并将实参’willie’ 关联到形参pet_name 。与前面一样，这个函数完成其任务，但打印的是一条名为Willie的小狗的信息。至此，我们有一只名为Harry的仓鼠，还有一条名为Willie的
小狗：

I have a hamster.
My hamster's name is Harry.
I have a dog.
My dog's name is Willie.

调用函数多次是一种效率极高的工作方式。我们只需在函数中编写描述宠物的代码一次，然后每当需要描述新宠物时，都可调用这个函数，并向它提供新宠物的信息。即便描述
宠物的代码增加到了10行，你依然只需使用一行调用函数的代码，就可描述一个新宠物。

在函数中，可根据需要使用任意数量的位置实参，Python将按顺序将函数调用中的实参关联到函数定义中相应的形参。

位置实参的顺序很重要

使用位置实参来调用函数时，如果实参的顺序不正确，结果可能出乎意料：

def describe_pet(animal_type, pet_name):"""显示宠物的信息"""print("\nI have a " + animal_type + ".")print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
describe_pet('harry', 'hamster')

在这个函数调用中，我们先指定名字，再指定动物类型。由于实参’harry’ 在前，这个值将存储到形参animal_type 中；同理，‘hamster’ 将存储到形参pet_name 中。
结果是我们得到了一个名为Hamster 的harry ：

I have a harry.
My harry's name is Hamster.

如果结果像上面一样搞笑，请确认函数调用中实参的顺序与函数定义中形参的顺序一致。

关键字实参

关键字实参 是传递给函数的名称—值对。你直接在实参中将名称和值关联起来了，因此向函数传递实参时不会混淆（不会得到名为Hamster的harry这样的结果）。关键字实参让
你无需考虑函数调用中的实参顺序，还清楚地指出了函数调用中各个值的用途。

下面来重新编写pets.py，在其中使用关键字实参来调用describe_pet() ：

def describe_pet(animal_type, pet_name):"""显示宠物的信息"""print("\nI have a " + animal_type + ".")print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
describe_pet(animal_type='hamster', pet_name='harry')

函数describe_pet() 还是原来那样，但调用这个函数时，我们向Python明确地指出了各个实参对应的形参。看到这个函数调用时，Python知道应该将实参’hamster’
和’harry’ 分别存储在形参animal_type 和pet_name 中。输出正确无误，它指出我们有一只名为Harry的仓鼠。

关键字实参的顺序无关紧要，因为Python知道各个值该存储到哪个形参中。下面两个函数调用是等效的：

describe_pet(animal_type='hamster', pet_name='harry')
describe_pet(pet_name='harry', animal_type='hamster')

注意 　使用关键字实参时，务必准确地指定函数定义中的形参名。

默认值

编写函数时，可给每个形参指定默认值 。在调用函数中给形参提供了实参时，Python将使用指定的实参值；否则，将使用形参的默认值。因此，给形参指定默认值后，可在函数
调用中省略相应的实参。使用默认值可简化函数调用，还可清楚地指出函数的典型用法。

例如，如果你发现调用describe_pet() 时，描述的大都是小狗，就可将形参animal_type 的默认值设置为’dog’ 。这样，调用describe_pet() 来描述小狗时，就可不
提供这种信息：

def describe_pet(pet_name, animal_type='dog'):"""显示宠物的信息"""print("\nI have a " + animal_type + ".")print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
describe_pet(pet_name='willie')

这里修改了函数describe_pet() 的定义，在其中给形参animal_type 指定了默认值’dog’ 。这样，调用这个函数时，如果没有给animal_type 指定值，Python将把这个
形参设置为’dog’ ：

I have a dog.
My dog's name is Willie.

请注意，在这个函数的定义中，修改了形参的排列顺序。由于给animal_type 指定了默认值，无需通过实参来指定动物类型，因此在函数调用中只包含一个实参——宠物的名字。然而，Python依然将这个实参视为位置实参，因此如果函数调用中只包含宠物的名字，这个实参将关联到函数定义中的第一个形参。这就是需要将pet_name 放在形参列表
开头的原因所在。

现在，使用这个函数的最简单的方式是，在函数调用中只提供小狗的名字：

describe_pet('willie')

这个函数调用的输出与前一个示例相同。只提供了一个实参——‘willie’ ，这个实参将关联到函数定义中的第一个形参——pet_name 。由于没有给animal_type 提供实
参，因此Python使用其默认值’dog’ 。

如果要描述的动物不是小狗，可使用类似于下面的函数调用：

describe_pet(pet_name='harry', animal_type='hamster')

由于显式地给animal_type 提供了实参，因此Python将忽略这个形参的默认值。

注意 　使用默认值时，在形参列表中必须先列出没有默认值的形参，再列出有默认值的实参。这让Python依然能够正确地解读位置实参。

等效的函数调用

鉴于可混合使用位置实参、关键字实参和默认值，通常有多种等效的函数调用方式。请看下面的函数describe_pets() 的定义，其中给一个形参提供了默认值：

def describe_pet(pet_name, animal_type='dog'):

基于这种定义，在任何情况下都必须给pet_name 提供实参；指定该实参时可以使用位置方式，也可以使用关键字方式。如果要描述的动物不是小狗，还必须在函数调用中
给animal_type 提供实参；同样，指定该实参时可以使用位置方式，也可以使用关键字方式。

下面对这个函数的所有调用都可行：

# 一条名为Willie的小狗
describe_pet('willie')
describe_pet(pet_name='willie')
# 一只名为Harry的仓鼠
describe_pet('harry', 'hamster')
describe_pet(pet_name='harry', animal_type='hamster')
describe_pet(animal_type='hamster', pet_name='harry')

这些函数调用的输出与前面的示例相同。

注意 　使用哪种调用方式无关紧要，只要函数调用能生成你希望的输出就行。使用对你来说最容易理解的调用方式即可。

避免实参错误

等你开始使用函数后，如果遇到实参不匹配错误，不要大惊小怪。你提供的实参多于或少于函数完成其工作所需的信息时，将出现实参不匹配错误。例如，如果调用函
数describe_pet() 时没有指定任何实参，结果将如何呢？

def describe_pet(animal_type, pet_name):"""显示宠物的信息"""print("\nI have a " + animal_type + ".")print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
describe_pet()

Python发现该函数调用缺少必要的信息，而traceback指出了这一点：

Traceback (most recent call last):
❶ File "pets.py", line 6, in <module>
❷ describe_pet()
❸ TypeError: describe_pet() missing 2 required positional arguments: 'animal_
type' and 'pet_name'

在❶处，traceback指出了问题出在什么地方，让我们能够回过头去找出函数调用中的错误。在❷处，指出了导致问题的函数调用。在❸处，traceback指出该函数调用少两个实参，
并指出了相应形参的名称。如果这个函数存储在一个独立的文件中，我们也许无需打开这个文件并查看函数的代码，就能重新正确地编写函数调用。

Python读取函数的代码，并指出我们需要为哪些形参提供实参，这提供了极大的帮助。这也是应该给变量和函数指定描述性名称的另一个原因；如果你这样做了，那么无论对于
你，还是可能使用你编写的代码的其他任何人来说，Python提供的错误消息都将更有帮助。

如果提供的实参太多，将出现类似的traceback，帮助你确保函数调用和函数定义匹配。