每天学习一点Python——函数调用的正确姿势

大家好！今天我们来聊聊Python中的函数调用。并顺便扩展一下异常处理的操作。

一、函数名和函数调用的区别

我们先来看第一段代码：

# 函数在Python中是值，可以赋值给变量
print("原始len函数:", len)
print("len的类型:", type(len))

代码解释：

• • print("原始len函数:", len)：这一行中有两个参数。第一个是字符串"原始len函数:"，它会原样显示；第二个是len，注意这里没有括号，表示打印的是len这个函数本身，而不是调用它。
• • print("len的类型:", type(len))：type()是一个内置函数，用来查看对象的类型。这里我们查看len这个函数的类型。

执行结果：

原始len函数: <built-in function len>
len的类型: <class 'builtin_function_or_method'>

看到结果了吗？当我们只写函数名而不加括号时，Python告诉我们这是一个"built-in function"（内置函数）。这就像告诉你"这是一个工具"，而不是"使用这个工具"。

对比学习：函数名 vs 函数调用

二、重新赋值函数名会发生什么？

接下来这段代码很有意思：

# 可以将函数名重新赋值为其他值
len = "I'm not the len you're looking for."
print("\n重新赋值后的len:", len)
print("现在len的类型:", type(len))

代码解释：

• • len = "I'm not ..."：这行代码把变量名len重新赋值为一个字符串。是的，Python允许这样做！
• • 第一个print中的\n表示换行，让输出更清晰。

执行结果：

重新赋值后的len: I'm not the len you're looking for.
现在len的类型: <class 'str'>

看到变化了吗？len从内置函数变成了一个字符串！这是因为在Python中，函数名其实就是变量名，它保存着对函数的引用。我们可以改变这个引用，让它指向其他东西。

小Tip：别随便重命名内置函数

虽然Python允许重命名内置函数，但在实际编程中千万不要这样做！否则当你真的需要使用len()函数时，会发现它"消失"了。

三、如何恢复被覆盖的内置函数？

如果不小心覆盖了内置函数怎么办？看这里：

# 使用del删除绑定
del len
print("\n使用del后，len恢复为内置函数:", len)

代码解释：

• • del len：删除名为len的变量绑定
• • 删除后，Python会找回内置的len函数

执行结果：

使用del后，len恢复为内置函数: <built-in function len>

看到了吗？内置函数又回来了！del语句就像"橡皮擦"，可以把我们之前错误的赋值擦掉。

四、函数必须被调用才会执行

这是很多初学者最容易犯错误的地方：

# 函数必须被调用才会执行
print("只写函数名不会执行:", len)

# 正确调用函数需要括号和参数
try:
    len()  # 这会报错，因为len需要参数
except TypeError as e:
    print(f"错误: {e}")

# 正确调用方式
result = len("four")
print(f'len("four")的结果: {result}')

代码解释：

1. 1. print("只写函数名不会执行:", len)：再次强调，只写len不会调用函数
2. 2. try: 和 except:：这是异常处理结构。如果len()出错，程序不会崩溃，而是执行except中的代码
3. 3. len()：这是错误的调用方式，因为len函数需要一个参数
4. 4. len("four")：这是正确的调用方式，给len函数传递字符串"four"

执行结果：

只写函数名不会执行: <built-in function len>
错误: len() takes exactly one argument (0 given)
len("four")的结果: 4

小Tip：记住函数的使用方法

每个函数都有自己的使用方法：

• • 有的函数需要传参数才能工作，比如len()
• • 有的函数可以不传参数，比如print()

异常处理结构详解：

1. try: 代码块

• • 作用：包含可能会引发异常的代码
• • 原则：只放可能出错的代码，不要放无关代码
• • 执行顺序：Python会依次执行这里的代码

2. except TypeError as e: 代码块

• • 作用：捕获并处理特定类型的异常
• • TypeError：指定要捕获的异常类型
• • as e：将异常对象赋值给变量e，方便获取错误信息

为什么需要异常处理？

场景对比：

没有异常处理（程序崩溃）：

def divide_numbers(a, b):
    return a / b

result = divide_numbers(10, 0)  # ZeroDivisionError
print("程序继续执行")  # 永远不会执行到这里

有异常处理（程序继续运行）：

def divide_numbers(a, b):
    try:
        return a / b
    except ZeroDivisionError as e:
        print(f"错误：{e}")
        return None

result = divide_numbers(10, 0)  # 输出：错误：division by zero
print("程序继续执行")  # 正常执行

实际应用场景

1. 文件操作

try:
    with open("data.txt", "r") as file:
        content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在，使用默认值")
    content = "默认内容"
except PermissionError:
    print("没有文件访问权限")

有无异常处理的区别

场景1：文件确实不存在

执行路径：
1. try: 尝试打开"data.txt" → 失败！抛出FileNotFoundError
2. 跳到except FileNotFoundError: → 执行这里的代码
3. 打印"文件不存在，使用默认值"
4. content = "默认内容"
5. 程序继续正常执行后面的代码

场景2：文件存在但没权限

执行路径：
1. try: 尝试打开"data.txt" → 失败！抛出PermissionError
2. 跳到except PermissionError: → 执行这里的代码
3. 打印"没有文件访问权限"
4. 程序继续执行（虽然content没有赋值，但至少没崩溃）

场景3：文件存在且有权限

执行路径：
1. try: 尝试打开"data.txt" → 成功！
2. content = file.read() → 读取内容
3. 跳过所有except块
4. 程序继续执行，content有实际的文件内容

关键意义：程序不会崩溃！

对比两种情况的程序行为：

没有try-except的情况：

# 硬编码方式
content = open("data.txt", "r").read()

# 如果文件不存在，则会直接报下面的错误：
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 1, in <module>
    content = open("data.txt", "r").read()
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'data.txt'

# 程序到此完全停止！后面的所有代码都不执行了
print("程序继续执行")  # 永远不会执行到这里

有try-except的情况：

try:
    content = open("data.txt", "r").read()
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在，使用默认值")
    content = "默认内容"

print("程序继续执行")  # 一定会执行到这里，无论文件是否存在

五、print函数的神奇之处

接下来这个例子会让你对函数有新的理解：

# print()函数会打印你让它打印的内容，但是它的返回值是None
return_value = print("What do I return?")
print(f"print()的返回值: {return_value}")
print(f"返回值的类型: {type(return_value)}")

# 直接打印None
print("None的值:", None)

代码解释：

• • return_value = print("What do I return?")：调用print函数，并将其返回值赋给变量return_value
• • print(f"print()的返回值: {return_value}")：查看print函数的返回值
• • type(return_value)：查看返回值的类型

执行结果：

What do I return?
print()的返回值: None
返回值的类型: <class 'NoneType'>
None的值: None

对比学习：两种不同的函数

重要概念解释：

• • None：Python中的特殊值，表示"什么都没有"或"空值"
• • print()函数的主要任务是在屏幕上打印你想打印的内容，而无需返回计算结果
• • 所有函数都有返回值，如果没有明确用return语句返回，就自动返回None

小Tip：print()不能链式调用

# 错误：print()返回None，不能继续调用.upper()
result = print("Hello").upper()  # 报错！

# 正确：字符串方法可以链式调用
text = "hello"
result = text.upper().replace("H", "J")  # 正常

六、自定义函数的完整结构

现在我们来看如何创建自己的函数：

# 定义乘法函数
def multiply(x, y):
    """返回两个数的乘积"""
    product = x * y
    return product

# 调用函数
result = multiply(2, 4)
print(f"multiply(2, 4) = {result}")

# 查看函数文档
help(multiply)

代码解释：

1. 1. def multiply(x, y):：定义函数。def是"定义"的意思，multiply是函数名，x和y是参数
2. 2. """返回两个数的乘积"""：这是文档字符串（Docstring），说明函数的功能
3. 3. product = x * y：函数体，执行计算
4. 4. return product：返回计算结果
5. 5. help(multiply)：查看函数的帮助信息

执行结果：

multiply(2, 4) = 8
Help on function multiply in module __main__:

multiply(x, y)
    返回两个数的乘积

什么是文档字符串？

文档字符串是放在函数、类或模块开头的一段文本，用于说明代码的功能、参数和返回值。它的作用：

1. 可执行代码 - Python会读取它

def add(a, b):
    """返回两个数的和"""
    return a + b

# 可以通过 __doc__ 属性访问
print(add.__doc__)  # 输出: 返回两个数的和

# 也可以通过help()函数查看
help(add)  # 输出: 返回两个数的和

可以看到，用三个双引号把对函数的说明包起来并放到函数的开头，可以对你的函数进行解释说明。

文档字符串的格式规范

基本格式：

def 函数名(参数):
    """
    一句话简要描述函数功能

    详细描述（可选）：
    可以写多行，详细说明函数的作用、算法等

    参数:
    参数1: 描述
    参数2: 描述

    返回:
    返回值的描述

    异常:
    可能抛出的异常（可选）

    示例:
    使用示例（可选）
    """

文档字符串 vs 多行字符串

它们看起来相似，但用途完全不同：

1. 文档字符串 (Docstring)

def greet(name):
    """
    向指定的人问好

    参数:
    name: 要问候的人名
    """
    print(f"Hello, {name}!")

• • 位置：必须是函数/类/模块的第一行
• • 用途：说明代码功能，可以被Python读取（help(greet)）
• • Python会处理它：存为__doc__属性

2. 多行字符串

message = """这是一个
多行字符串
可以包含换行"""
print(message)

输出：
这是一个
多行字符串
可以包含换行

• • 位置：任何地方
• • 用途：存储包含换行的文本
• • Python会处理它：当作普通字符串

小Tip：一定要写文档字符串

文档字符串就像函数的"说明书"。想象一下，6个月后你再回来看自己写的代码，没有说明书还能记得每个函数是做什么的吗？

七、没有return语句的函数

有些函数没有return语句，它们会返回什么呢？

# 函数的不同部分
def greet(name):
    """
    向指定的人问好

    参数:
    name: 要问候的人名

    返回:
    None (此函数有副作用)
    """
    print(f"Hello, {name}!")

# 调用函数
greet("Alice")

# 即使没有return语句，函数也返回None
result = greet("Bob")
print(f"greet函数的返回值: {result}")

代码解释：

• • def greet(name):：定义一个问候函数
• • 三引号内的多行文本是详细的文档字符串
• • print(f"Hello, {name}!")：使用f-string格式化字符串
• • result = greet("Bob")：调用函数并保存返回值

执行结果：

Hello, Alice!
Hello, Bob!
greet函数的返回值: None

重要规则：所有函数都有返回值

规则：如果函数没有明确的return语句，Python会自动返回None。

八、一个常见的错误

最后我们来看一个初学者常犯的错误：

# 这段代码会报错，因为multiply在定义前就被调用了
# 用三引号包裹，使其不执行
"""
# 错误示例
num = multiply(2, 4)  # NameError: name 'multiply' is not defined
print(num)

def multiply(x, y):
    return x * y
"""

# 正确写法
def multiply(x, y):
    return x * y

num = multiply(2, 4)
print(f"正确顺序调用: multiply(2, 4) = {num}")

代码解释：

1. 1. 错误示例中，在定义multiply函数之前就调用了它
2. 2. 正确写法是先定义函数，再调用函数

执行结果：

正确顺序调用: multiply(2, 4) = 8

小Tip：函数的"定义"和"调用"顺序

记住这个简单的规则：先定义，后调用。就像你要使用一个工具，必须先制造或购买这个工具一样。

总结

今天我们学习了Python函数调用的重要知识点：

1. 1. 函数名 vs 函数调用：不加括号是"函数本身"，加括号是"使用函数"
2. 2. 函数名可以重赋值：但要避免覆盖内置函数
3. 3. 异常处理：使用try-except让程序更健壮
4. 4. 函数的返回值：有的函数返回计算结果，有的函数返回None
5. 5. 文档字符串：三个双引号的正确用法
6. 6. 函数的定义：使用def关键字，可以写文档字符串来对自己定义的函数进行解释说明
7. 7. 调用顺序：必须先定义函数，才能调用函数

记住这些要点，你就能更好地理解和使用Python函数了！

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