Функции

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

Функция в Python - объект, принимающий аргументы и возвращающий значение. Обычно функция определяется с помощью инструкции def.

Определим простейшую функцию:

def add(x, y):
    return x + y

Инструкция return говорит, что нужно вернуть значение. В нашем случае функция возвращает сумму x и y.

Теперь мы ее можем вызвать:

>>> add(1, 10)
11
>>> add('abc', 'def')
'abcdef'

Функция может быть любой сложности и возвращать любые объекты (списки, кортежи, и даже функции!):

>>> def newfunc(n):
...     def myfunc(x):
...         return x + n
...     return myfunc
...
>>> new = newfunc(100)  # new - это функция
>>> new(200)
300

Функция может и не заканчиваться инструкцией return, при этом функция вернет значение None:

>>> def func():
...     pass
...
>>> print(func())
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.

>>> def func(a, b, c=2): # c - необязательный аргумент
...     return a + b + c
...
>>> func(1, 2)  # a = 1, b = 2, c = 2 (по умолчанию)
5
>>> func(1, 2, 3)  # a = 1, b = 2, c = 3
6
>>> func(a=1, b=3)  # a = 1, b = 3, c = 2
6
>>> func(a=3, c=6)  # a = 3, c = 6, b не определен
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in
    func(a=3, c=6)
TypeError: func() takes at least 2 arguments (2 given)

Функция также может принимать переменное количество позиционных аргументов, тогда перед именем ставится *:

>>> def func(*args):
...     return args
...
>>> func(1, 2, 3, 'abc')
(1, 2, 3, 'abc')
>>> func()
()
>>> func(1)
(1,)

Как видно из примера, args - это кортеж из всех переданных аргументов функции, и с переменной можно работать также, как и с кортежем.

Функция может принимать и произвольное число именованных аргументов, тогда перед именем ставится **:

>>> def func(**kwargs):
...     return kwargs
...
>>> func(a=1, b=2, c=3)
{'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}
>>> func()
{}
>>> func(a='python')
{'a': 'python'}

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():

>>> func = lambda x, y: x + y
>>> func(1, 2)
3
>>> func('a', 'b')
'ab'
>>> (lambda x, y: x + y)(1, 2)
3
>>> (lambda x, y: x + y)('a', 'b')
'ab'

lambda-функции, в отличие от обычной, не требуется инструкция return, а в остальном, ведет себя точно так же:

>>> func = lambda *args: args
>>> func(1, 2, 3, 4)
(1, 2, 3, 4)

Встроенные функции, выполняющие преобразование типов

bool(x)

преобразование к типу bool, использующая стандартную процедуру проверки истинности. Если х является ложным или опущен, возвращает значение False, в противном случае она возвращает True.

bytearray([источник [, кодировка [ошибки]]])

преобразование к bytearray. Bytearray - изменяемая последовательность целых чисел в диапазоне 0≤X<256. Вызванная без аргументов, возвращает пустой массив байт.

bytes([источник [, кодировка [ошибки]]])

возвращает объект типа bytes, который является неизменяемой последовательностью целых чисел в диапазоне 0≤X<256. Аргументы конструктора интерпретируются как для bytearray().

complex([real[, imag]])

преобразование к комплексному числу.

dict([object])

преобразование к словарю.

float([X])

преобразование к числу с плавающей точкой. Если аргумент не указан, возвращается 0.0.

frozenset([последовательность])

возвращает неизменяемое множество.

int([object], [основание системы счисления])

преобразование к целому числу.

list([object])

создает список.

memoryview([object])

создает объект memoryview.

object()

возвращает безликий объект, являющийся базовым для всех объектов.

range([start=0], stop, [step=1])

арифметическая прогрессия от start до stop с шагом step.

set([object])

создает множество.

slice([start=0], stop, [step=1])

объект среза от start до stop с шагом step.

str([object], [кодировка], [ошибки])

строковое представление объекта. Использует метод __str__.

tuple(obj)

преобразование к кортежу.

Другие встроенные функции

abs(x)

Возвращает абсолютную величину (модуль числа).

all(последовательность)

Возвращает True, если все элементы истинные (или, если последовательность пуста).

any(последовательность)

Возвращает True, если хотя бы один элемент - истина. Для пустой последовательности возвращает False.

ascii(object)

Как repr(), возвращает строку, содержащую представление объекта, но заменяет не-ASCII символы на экранированные последовательности.

bin(x)

Преобразование целого числа в двоичную строку.

callable(x)

Возвращает True для объекта, поддерживающего вызов (как функции).

chr(x)

Возвращает односимвольную строку, код символа которой равен x.

classmethod(x)

Представляет указанную функцию методом класса.

compile(source, filename, mode, flags=0, dont_inherit=False)

Компиляция в программный код, который впоследствии может выполниться функцией eval или exec. Строка не должна содержать символов возврата каретки или нулевые байты.

delattr(object, name)

Удаляет атрибут с именем name.

dir([object])

Список имен объекта, а если объект не указан, список имен в текущей локальной области видимости.

divmod(a, b)

Возвращает частное и остаток от деления a на b.

enumerate(iterable, start=0)

Возвращает итератор, при каждом проходе предоставляющем кортеж из номера и соответствующего члена последовательности.

eval(expression, globals=None, locals=None)

Выполняет строку программного кода.

exec(object[, globals[, locals]])

Выполняет программный код на Python.

filter(function, iterable)

Возвращает итератор из тех элементов, для которых function возвращает истину.

format(value[,format_spec])

Форматирование (обычно форматирование строки).

getattr(object, name ,[default])

извлекает атрибут объекта или default.

globals()

Словарь глобальных имен.

hasattr(object, name)

Имеет ли объект атрибут с именем name.

hash(x)

Возвращает хеш указанного объекта.

help([object])

Вызов встроенной справочной системы.

hex(х)

Преобразование целого числа в шестнадцатеричную строку.

id(object)

Возвращает "адрес" объекта. Это целое число, которое гарантированно будет уникальным и постоянным для данного объекта в течение срока его существования.

input([prompt])

Возвращает введенную пользователем строку. Prompt - подсказка пользователю.

isinstance(object, ClassInfo)

Истина, если объект является экземпляром ClassInfo или его подклассом. Если объект не является объектом данного типа, функция всегда возвращает ложь.

issubclass(класс, ClassInfo)

Истина, если класс является подклассом ClassInfo. Класс считается подклассом себя.

iter(x)

Возвращает объект итератора.

len(x)

Возвращает число элементов в указанном объекте.

locals()

Словарь локальных имен.

map(function, iterator)

Итератор, получившийся после применения к каждому элементу последовательности функции function.

max(iter, [args ...] * [, key])

Максимальный элемент последовательности.

min(iter, [args ...] * [, key])

Минимальный элемент последовательности.

next(x)

Возвращает следующий элемент итератора.

oct(х)

Преобразование целого числа в восьмеричную строку.

open(file, mode='r', buffering=None, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True)

Открывает файл и возвращает соответствующий поток.

ord(с)

Код символа.

pow(x, y[, r])

Аналогично ( x ** y ) % r.

reversed(object)

Итератор из развернутого объекта.

repr(obj)

Представление объекта.

print([object, ...], *, sep=" ", end='\n', file=sys.stdout)

Печать.

property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None)

round(X [, N])

Округление до N знаков после запятой.

setattr(объект, имя, значение)

Устанавливает атрибут объекта.

sorted(iterable[, key][, reverse])

Отсортированный список.

staticmethod(function)

Статический метод для функции.

sum(iter, start=0)

Сумма членов последовательности.

super([тип [, объект или тип]])

Доступ к родительскому классу.

type(object)

Возвращает тип объекта.

type(name, bases, dict)

Возвращает новый экземпляр класса name.

vars([object])

Словарь из атрибутов объекта. По умолчанию - словарь локальных имен.

zip(*iters)

Итератор, возвращающий кортежи, состоящие из соответствующих элементов аргументов-последовательностей.