你己经接触过很多的函数,现在让我们尝试定义自己的函数——这需要使用def关键字。函数定义好后即可调用,以下是在交互模式中定义并调用了一个非常简单的函数:
In [1]: def welcome():
...: """输出欢迎信息"""
...: print("欢迎光临!")
...:
In [2]: welcome()
欢迎光临!
In [3]: type(welcome)
Out[3]: function
In [4]: help(welcome)
Help on function welcome in module __main__:
welcome()
输出欢迎信息
你可以发现函数并不神秘,只是把一段程序定义为一个对象以便重复使用而已——另外请注意用三个引号引起来的字符串,这样的字符串允许分行,当放在函数体最前面时则会成为这个函数的“文档字符串”(Docstring),help函数所显示的帮助信息就来自相应对象的文档字符串。你可以使用return语句结束函数并指定返回值,否则默认返回空值。
In [5]: print(welcome())
欢迎光临!
None
In [6]: def iseven(n):
...: """判断是否偶数"""
...: return n % 2 == 0
...:
In [7]: iseven(99)
Out[7]: False
接下来让我们再用海龟绘图来练习复杂一些的函数:新建文件turtledraw.pyw,定义一个五角星函数star5p,并在之后的代码中调用这个函数:
"""自定义的海龟绘图函数集
"""
import turtle as tt
def star5p():
"""画一颗五角星
"""
t = tt.Turtle() # 生成一个单独的海龟对象
t.hideturtle()
t.speed(0)
t.color("purple")
t.penup()
t.begin_fill() # 启用填充区域
cnt = 0
while cnt < 5:
t.forward(20)
t.left(72)
t.forward(20)
t.right(144)
cnt += 1
t.end_fill()
tt.TurtleScreen._RUNNING = True # 画一个五边形
tt.color("pink")
tt.penup()
tt.begin_fill()
tt.setpos(-25, -75)
tt.pendown()
cnt = 0
while cnt < 5:
tt.forward(100)
tt.left(72)
cnt += 1
tt.end_fill()
star5p() # 调用函数画一颗五角星
tt.done()
函数在所属模块空间内分隔出一个子空间——例如star5p函数生成了一个单独的海龟对象变量t。这个变量t只在star5p函数中存在,离开这个函数就不能再使用了,而star5p函数内则可以使用在外面定义的海龟对象变量tt——变量存在并发挥作用的范围称为变量的“作用域”(Scope),如果要修改变量的作用域,可以用global关键字来声明“全局变量”,用nonlocal关键字来声明“非局部变量”。
上面程序中定义的star5p函数很不灵活,不管调用多少次都只从原点开始画一颗同样的五角星,让我们来加以改进——定义函数时加上参数变量列表:x和y变量指定五角星的坐标位置;size变量指定五角星的边长,angle变量指定五角星的倾角,在函数调用时作为参数传入的值将赋给这些变量,参数变量作用域限于函数内部:
"""自定义的海龟绘图函数集
"""
import turtle as tt
def star5p(x, y, size=20, angle=0):
"""在指定位置画一颗五角星
"""
t = tt.Turtle() # 生成一个单独的海龟对象
t.hideturtle()
t.speed(0)
t.color("white")
t.penup()
t.setpos(x, y)
t.right(angle)
t.begin_fill() # 启用填充区域
cnt = 0
while cnt < 5:
t.forward(size)
t.left(72)
t.forward(size)
t.right(144)
cnt += 1
t.end_fill()
def test():
"""测试绘图函数:随机画十颗五角星
"""
from random import randint
tt.TurtleScreen._RUNNING = True
tt.setup(width=720, height=480, startx=None, starty=None)
tt.hideturtle()
tt.speed(0)
tt.bgcolor("purple")
tt.penup()
cnt = 0
while cnt < 10:
x = randint(-300, 300)
y = randint(-200, 200)
s = randint(10, 30)
a = randint(0, 72)
star5p(x, y, s, a) # 带参数调用五角星函数
cnt += 1
tt.done()
if __name__ == "__main__": # 运行模块时调用测试绘图函数
test()
现在的star5p函数有4个参数,前两个参数在调用时是必须传入的,后两个参数在定义时赋了默认值,在调用时如果不传入就会使用默认值——如果只传入三个参数,则第三个参数必须使用“变量名=值”的形式例如“angle=10”以避免歧义。上面的程序还定义了一个test函数,实现随机绘制十颗五角星:
程序文件turtledraw.pyw实际上就是一个自定义模块,可以使用import语句引入。模块在主名称空间中运行时__name__
变量的取值是默认的__main__
,被引入时__name__
变量的取值则是模块名turtledraw,模块就可以据此判断自己是被运行还是被引入,从而决定是否执行test函数——推荐大家今后也都使用这样的模式,整个程序由独立的函数构成,并在最后调用一个作为入口的“主函数”。
In [1]: import turtledraw as td
In [2]: help(td)
Help on module turtledraw:
NAME
turtledraw - 自定义的海龟绘图函数集
FUNCTIONS
star5p(x, y, size=20, angle=0)
在指定位置画一颗五角星
test()
测试绘图函数
FILE
d:\test\pystudy\turtledraw.pyw
In [3]: td.__name__
Out[3]: 'turtledraw'
In [4]:
——编程原来是这样……
编程小提示:程序项目
任何IDE都有“工程”或“项目”(Project)的概念,实际上就是建立专门的文件夹来组织相关的程序文件。例如Spyder中创建项目是在主菜单中选择Projects > New Project...,你可以创建一个名为pyStudy的项目,把你编写的所有程序文件都放进去。以后Spyder启动时会自动打开最近的项目并将“工作目录”设为项目所在的文件夹,而不再使用默认的用户文件夹。