8.Python 函式 (Function)

寫程式碼時有一個非常重要的觀念是 DRY (Don’t repeat yourself)，避免重複撰寫程式碼，除了可讀性低，也不容易維護。

8.1 Function

基本語法

def functionName(parameters):
    # 函式內的程式碼
    # 可以包含任意數量的程式碼行
    return value

• def： 用於定義函式的關鍵字。
• functionName： 函式的名稱。
• parameters：接收的參數。
• return：回傳的內容，不一定要有。

def bmi(height, weight):
    return round(weight / (height ** 2))
print(bmi(1.75, 69)) # 23
print(bmi(1.8, 70)) # 22

上例我們撰寫了 BMI 的函式，只需呼叫即可運算無需要再次撰寫想同的內容。

8.2 參數

位置參數

按照位置順序定義的參數，呼叫函式時以位置來相互對應。

def bmi(height, weight):
    pass

• 以位置對應呼叫：bmi(1.8, 70)
• height = 1.8
• weight = 70

關鍵字參數

呼叫函式時以名稱指定的參數。

def bmi(height, weight):
    pass

• 以名稱呼叫：bmi(weight=65, height=1.7 )
• height = 1.7
• weight = 65

默認參數

已經為參數指定一個默認值。可以選擇是否要傳入。

def bmi(height, weight=80):
    pass

• 呼叫：bmi(1.8)
• height = 1.8
• weight = 80
• 無預設值之參數必須放在有預設值之參數之前

*args 與 **kwargs

• *args：接收任意數量的位置參數，這些參數將被收集到args元組中並進行處理。
• **kwargs：接收任意數量的關鍵字參數，這些參數將被收集到kwargs字典中並進行處理。

def exampleFunc(a, b, c=0, *args, **kwargs):
    print('位置參數 a:', a)
    print('位置參數 b:', b)
    print('默認參數 c:', c)
    print('*args 參數:', args)
    print('**kwargs 參數:', kwargs)
# 測試函式
exampleFunc(1, 2, 3, 4, 5, name='Alice', age=30)

• 位置參數 a: 1
• 位置參數 b: 2
• 默認參數 c: 3
• *args 參數: (4, 5)
• **kwargs 參數: {‘name’: ‘Alice’, ‘age’: 30}

總結一下參數傳遞順序：

1. 位置參數
2. 關鍵字參數
3. 默認參數
4. *args
5. **kwargs

特殊參數

Python 函式的參數可以通過位置或明確的關鍵字傳遞。為了提高程式的可讀性和效能，我們可以限制參數的傳遞方式。這樣一來，開發者只需查看函式定義，就能夠確定各個參數是按位置、按位置或關鍵字、還是按關鍵字傳遞。這樣可以讓代碼更加清晰易懂，同時也能提高程式的執行效率。

• /：在/之前的參數只能以位置方式傳遞，而在/之後的參數可以以位置或關鍵字方式傳遞。用於區分位置參數和關鍵字參數。

  def func(a, b, /, c, d):
    pass

• *：在*之後的參數只能以關鍵字方式傳遞。這種方式通常用於接收不定數量的參數。

  def func(a, b, *, c, d):
    pass

8.3 全域變數 區域變數

我們現在有了函式的概念，要來補充說明全域變數 (Global Variables) 和區域變數 (Local Variables) 是在程式中使用的兩種不同範圍的變數。

• 全域變數：

  • 在程式的整個範圍內都可以使用。
  • 通常在程式的最外層定義，或者使用 global 關鍵字在函數內聲明為全域變數。
  • 可以在程式的任何地方使用，包括函數內部。

• 區域變數：

  • 只能在其定義的區域 (如函數) 內使用。
  • 在函數內部定義的變數通常是區域變數，它們的作用範圍僅限於該函數內部。
  • 當函數執行完成後，區域變數的內存空間通常會被釋放，因此無法在函數外部訪問。

global

今有下程式：

text = ''
def a(value=None):
    if value:
        print(value)
        text = value
    else:
        print(text)
a()

是不是會認為 text 是全域變數，然而實際上在這個程式中，text 變數被賦值為空字符串 ''，但在函數 a() 中，你嘗試在條件語句中給 text 重新賦值。然而，當你在函數內部給 text 賦值時，Python 將它視為區域變數而不是全域變數。

text = ''
def a(value=None):
    global text  # 使用 global 關鍵字聲明 text 為全域變數
    if value:
        print(value)
        text = value
    else:
        print(text)  # 正確輸出全域變數的值
a()

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