Функции в Python: как вызывать и писать функции

Аргументы по умолчанию

Аргументы по умолчанию получают значение по умолчанию, если при вызове функции значение аргумента не передано. Назначить значение по умолчанию можно с помощью оператора присваивания =, как в примере ниже:

Обязательные аргументы

Как видно из названия, обязательные аргументы UDF — это те, которые должны присутствовать. Эти аргументы нужно передавать при вызове функции и в строго правильном порядке, как в примере ниже:

Чтобы вызвать функцию без ошибок, вам нужны аргументы, которые сопоставятся параметрам a и b. Если поменять местами a и b, результат не изменится, но он может измениться, если вы измените plus() следующим образом:

Именованные аргументы

Если вы хотите быть уверены, что указываете все параметры в правильном порядке, используйте именованные аргументы при вызове функции. С их помощью вы сопоставляете аргументы с параметрами по имени. Возьмём приведённый выше пример для наглядности:

Обратите внимание: с именованными аргументами вы также можете менять порядок параметров и всё равно получать тот же результат при выполнении функции:

Произвольное число аргументов

Если вы не знаете точного числа аргументов, которые хотите передать функции, используйте следующую запись с *args:

Звёздочка (*) ставится перед именем переменной, которая содержит значения всех позиционных неименованных аргументов. Заметьте, что вы могли бы так же передать *varint, *var_int_args или любое другое имя в функцию plus().

Совет: попробуйте заменить *args на другое имя со звёздочкой. Вы увидите, что код выше продолжит работать!

Вы видите, что функция выше использует встроенную функцию Python sum() для суммирования всех аргументов, переданных в plus(). 

Глобальные и локальные переменные

Обычно переменные, определённые внутри тела функции, имеют локальную область видимости, а определённые снаружи — глобальную. Это значит, что локальные переменные определены в блоке функции и доступны только внутри неё, тогда как глобальные переменные доступны всем функциям в вашем скрипте:

Вы увидите, что при попытке вывести локальную переменную total, определённую внутри тела функции, вы получите NameError с сообщением name 'total' is not defined. Переменная init, напротив, будет выведена без проблем.

Параметры только позиционные и только по ключу

Начиная с Python 3.8, вы можете жёстче контролировать способ передачи аргументов с помощью двух специальных маркеров в сигнатуре функции: / и *. Всё, что перед /, можно передавать только позиционно; всё, что после *, — только по ключу.

def greet(name, /, greeting="Hello", *, punctuation="!"):
    print(f"{greeting} {name}{punctuation}")

 Вот как это работает при вызове:

greet("Alice")                          # works
greet("Alice", greeting="Hi")           # works
greet("Alice", "Hi", punctuation="?")   # works

greet(name="Alice")                     # TypeError: name is positional-only
greet("Alice", "Hi", "?")               # TypeError: punctuation is keyword-only

Зачем это нужно? Две основные причины.

Во-первых, параметры только позиционные позволяют переименовывать их в будущем, не ломая чужой код — так как никто не может использовать имя параметра как ключевое слово, вы свободны его менять.

Во-вторых, параметры только по ключу заставляют вызывающую сторону быть явной в том, что она передаёт, что повышает читаемость вызовов, когда у вас несколько необязательных флагов или настроек.

Проще говоря, это чистый способ зафиксировать намерения.

Анонимные функции в Python

Анонимные функции в Python также называют лямбда-функциями, потому что вместо стандартного ключевого слова def используется ключевое слово lambda.

В блоке DataCamp Light выше lambda x: x*2 — это анонимная, или лямбда-функция. x — аргумент, а x*2 — выражение или инструкция, которая вычисляется и возвращается. Особенность этой функции в том, что у неё нет имени, в отличие от примеров из первой части этого руководства по функциям. Если бы вы написали эту функцию как UDF, получилось бы следующее:

def double(x):
  return x*2

Рассмотрим другой пример лямбда-функции с двумя аргументами:

Анонимные функции используют, когда вам нужна безымянная функция на короткое время, создаваемая во время выполнения. Конкретные контексты, где это полезно, — работа с filter(), map() и reduce():

Функция filter(), как и подсказывает название, фильтрует исходный список my_list на основе критерия >10. С map(), напротив, вы применяете функцию ко всем элементам списка my_list. В этом случае вы умножаете все элементы на 2.

Обратите внимание: функция reduce() находится в библиотеке functools. Её применяют к элементам списка my_list накопительно слева направо, сводя последовательность к одному значению — в данном случае 55.

Использование main() как функции в Python

Если у вас есть опыт с другими языками программирования, такими как Java, вы знаете, что функция main обязательна для выполнения кода. Как вы видели в примерах выше, для Python это не обязательно. Однако включение функции main() в программу Python помогает логично структурировать код — все самые важные компоненты будут находиться внутри этой функции main().

Вы можете легко определить функцию main() и вызвать её так же, как делали с другими функциями выше:

Однако в текущем виде код вашей функции main() будет выполняться при импорте её как модуля. Чтобы этого не происходило, вызывайте функцию main(), когда __name__ == '__main__'.

Это означает, что код из блока выше станет таким:

Замечание: помимо __main__, существует также функция __init__, которая инициализирует экземпляр класса или объект. Проще говоря, она выступает в роли конструктора/инициализатора и автоматически вызывается при создании нового экземпляра класса. С её помощью только что созданный объект присваивается параметру self, с которым вы уже знакомы по этому руководству. Посмотрите на следующий пример:

class Dog:
    """A simple Dog class.

    Args:
        legs: Number of legs so that the dog can walk.
        color: The color of the fur.
    """

    def __init__(self, legs: int, color: str) -> None:
        self.legs = legs
        self.color = color

    def bark(self) -> str:
        return "bark" * 2

if __name__ == "__main__":
    dog = Dog(4, "brown")
    print(dog.bark())