7天入门Python 5 — 函数、模块及异常_提供函数、类或模块的限定名称-优快云博客

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本文详细介绍了Python中的函数定义与调用，包括必备参数、关键字参数、默认参数、不定长参数以及匿名函数的使用方法。同时，深入探讨了异常处理机制，如何使用try/except语句来捕获和处理异常，确保程序的稳定运行。

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专栏自述：随着这几年机器学习火爆，楼主写了Java好多年，python其实也会写，但是缺乏系统性梳理，所以搞一个python栏目，系统性梳理的同时也把python的知识做一些梳理，欢迎查阅，欢迎一起学习python

传送门：

Python函数

声明函数

你可以定义一个由自己想要功能的函数，以下是简单的规则：

函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()。
任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。圆括号之间可以用于定义参数。
函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
函数内容以冒号起始，并且缩进。
return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

语法：

def functionname( parameters ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression]

实例：

def printme( str ):
   "打印传入的字符串到标准显示设备上"
   print str
   return

函数调用

实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 定义函数
def printme( str ):
   "打印任何传入的字符串"
   print str;
   return;
 
# 调用函数
printme("我要调用用户自定义函数!");
printme("再次调用同一函数");

参数传递

可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的对象，而 list,dict 等则是可以修改的对象。

python 中一切都是对象，严格意义我们不能说值传递还是引用传递，我们应该说传不可变对象和传可变对象。

不可变类型：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，而 5 被丢弃，不是改变a的值，相当于新生成了a。在 fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响 a 本身。
可变类型：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。在 fun（la），则是将 la 真正的传过去，修改后fun外部的la也会受影响

参数

必备参数

必备参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。

错误调用实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
#可写函数说明
def printme( str ):
   "打印任何传入的字符串"
   print str;
   return;
 
#调用printme函数，这是错误用法
printme();

关键字参数

关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。

实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
#可写函数说明
def printme( str ):
   "打印任何传入的字符串"
   print str;
   return;
 
#调用printme函数
printme( str = "My string");

默认参数

调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。

实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
#可写函数说明
def printinfo( name, age = 35 ):
   "打印任何传入的字符串"
   print "Name: ", name;
   print "Age ", age;
   return;
 
#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="miki" );
printinfo( name="miki" );

不定长参数

你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述2种参数不同，声明时不会命名。

实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 可写函数说明
def printinfo( arg1, *vartuple ):
   "打印任何传入的参数"
   print "输出: "
   print arg1
   for var in vartuple:
      print var
   return;
 
# 调用printinfo 函数
printinfo( 10 );
printinfo( 70, 60, 50 );

匿名函数

python 使用 lambda 来创建匿名函数。

lambda只是一个表达式，函数体比def简单很多。
lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。
lambda函数拥有自己的命名空间，且不能访问自有参数列表之外或全局命名空间里的参数。
虽然lambda函数看起来只能写一行，却不等同于C或C++的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。

语法：

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 可写函数说明
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2;
 
# 调用sum函数
print "相加后的值为 : ", sum( 10, 20 )
print "相加后的值为 : ", sum( 20, 20 )

Python内置函数

请查看 python官方文档：2. 内置函数 — Python 3.6.15 文档

模块

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和Python语句。

import 语句

语法：

# 引入模块
import module1[, module2[,... moduleN]]

实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 导入模块
import support
 
# 现在可以调用模块里包含的函数了
support.print_func("Runoob")

from ... import 语句

Python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中

语法：

# 从模块 modname 引入方法/变量等命名空间到当前
from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

from ... import * 语句

把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间也是可行的

# 从模块 modname 引入所有方法变量的命名空间到当前
from modname import *

Python包

包是一个分层次的文件目录结构，它定义了一个由模块及子包，和子包下的子包等组成的 Python 的应用环境。

简单来说，包就是文件夹，但该文件夹下必须存在 __init__.py 文件, 该文件的内容可以为空。__init__.py 用于标识当前文件夹是一个包。

实例：

#文件结构如下
test.py       #test.py 为测试调用包的代码
package_runoob
|-- __init__.py
|-- runoob1.py
|-- runoob2.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
def runoob1():
   print "I'm in runoob1"

# package_runoob/runoob1.py 源码

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
def runoob2():
   print "I'm in runoob2"

# package_runoob/runoob2.py 源码

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
if __name__ == '__main__':
    print '作为主程序运行'
else:
    print 'package_runoob 初始化'

# package_runoob/__init__.py 源码

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 导入 Phone 包
from package_runoob.runoob1 import runoob1
from package_runoob.runoob2 import runoob2
 
runoob1()
runoob2()

# test.py 源码

输出结果：

package_runoob 初始化
I'm in runoob1
I'm in runoob2

异常处理

python提供了两个非常重要的功能（异常和断言）来处理python程序在运行中出现的异常和错误。你可以使用该功能来调试python程序。

Python标准异常

异常名称	描述
BaseException	所有异常的基类
SystemExit	解释器请求退出
KeyboardInterrupt	用户中断执行(通常是输入^C)
Exception	常规错误的基类
StopIteration	迭代器没有更多的值
GeneratorExit	生成器(generator)发生异常来通知退出
StandardError	所有的内建标准异常的基类
ArithmeticError	所有数值计算错误的基类
FloatingPointError	浮点计算错误
OverflowError	数值运算超出最大限制
ZeroDivisionError	除(或取模)零 (所有数据类型)
AssertionError	断言语句失败
AttributeError	对象没有这个属性
EOFError	没有内建输入,到达EOF 标记
EnvironmentError	操作系统错误的基类
IOError	输入/输出操作失败
OSError	操作系统错误
WindowsError	系统调用失败
ImportError	导入模块/对象失败
LookupError	无效数据查询的基类
IndexError	序列中没有此索引(index)
KeyError	映射中没有这个键
MemoryError	内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)
NameError	未声明/初始化对象 (没有属性)
UnboundLocalError	访问未初始化的本地变量
ReferenceError	弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError	一般的运行时错误
NotImplementedError	尚未实现的方法
SyntaxError	Python 语法错误
IndentationError	缩进错误
TabError	Tab 和空格混用
SystemError	一般的解释器系统错误
TypeError	对类型无效的操作
ValueError	传入无效的参数
UnicodeError	Unicode 相关的错误
UnicodeDecodeError	Unicode 解码时的错误
UnicodeEncodeError	Unicode 编码时错误
UnicodeTranslateError	Unicode 转换时错误
Warning	警告的基类
DeprecationWarning	关于被弃用的特征的警告
FutureWarning	关于构造将来语义会有改变的警告
OverflowWarning	旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
PendingDeprecationWarning	关于特性将会被废弃的警告
RuntimeWarning	可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
SyntaxWarning	可疑的语法的警告
UserWarning	用户代码生成的警告

异常处理

捕捉异常可以使用try/except语句。try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。

语法：

try:
<语句>        #运行别的代码
except <名字>：
<语句>        #如果在try部份引发了'name'异常
except <名字>，<数据>:
<语句>        #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
else:
<语句>        #如果没有异常发生

实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

try:
    fh = open("testfile", "w")
    fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
except IOError:
    print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"
else:
    print "内容写入文件成功"
    fh.close()

运行：

$ python test.py 
内容写入文件成功
$ cat testfile       # 查看写入的内容
这是一个测试文件，用于测试异常!!

使用except而不带任何异常类型

try-except语句捕获所有发生的异常。但这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息。因为它捕获所有的异常

语法：

try:
    正常的操作
   ......................
except:
    发生异常，执行这块代码
   ......................
else:
    如果没有异常执行这块代码

使用except而带多种异常类型

语法：

try:
    正常的操作
   ......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
   发生以上多个异常中的一个，执行这块代码
   ......................
else:
    如果没有异常执行这块代码

try-finally 语句

语法：

try:
<语句>
finally:
<语句>    #退出try时总会执行
raise

实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

try:
    fh = open("testfile", "w")
    fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
finally:
    print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"

运行：

$ python test.py 
Error: 没有找到文件或读取文件失败

异常参数

一个异常可以带上参数，可作为输出的异常信息参数。变量接收的异常值通常包含在异常的语句中。在元组的表单中变量可以接收一个或者多个值。元组通常包含错误字符串，错误数字，错误位置。

语法：

try:
    正常的操作
   ......................
except ExceptionType, Argument:
    你可以在这输出 Argument 的值...

实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 定义函数
def temp_convert(var):
    try:
        return int(var)
    except ValueError, Argument:
        print "参数没有包含数字\n", Argument

# 调用函数
temp_convert("xyz");

运行：

$ python test.py 
参数没有包含数字
invalid literal for int() with base 10: 'xyz'

触发异常

语法：

raise [Exception [, args [, traceback]]]

实例：

def functionName( level ):
    if level < 1:
        raise Exception("Invalid level!", level)
        # 触发异常后，后面的代码就不会再执行

自定义异常

通过创建一个新的异常类，程序可以命名它们自己的异常。异常应该是典型的继承自Exception类，通过直接或间接的方式。

语法：

class Networkerror(RuntimeError):
    def __init__(self, arg):
        self.args = arg

触发上面异常：

try:
    raise Networkerror("Bad hostname")
except Networkerror,e:
    print e.args

下一篇：7天入门Python 6 — 输入输出、文件及OS

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