如何自定义和调用函数

定义一个函数

def my_function(arg1, arg2, ...):

'''documentation'''

return value1, value2, ...

my_function是函数名，函数名可以是除了保留字以外的任意名字。查看保留字：

import keyword

keyword.kwlist

(arg1, arg2, ...)为函数的参数，是可选的(有些函数可以不需要参数)。

'''documentation'''是用三引号引起来的可选注释。

return就是将结果返回到调用的地方，并把程序的控制权一起返回。

return value1, value2, ...是指函数返回的值。

例如，一个计算两数之和的函数可以这么写：

def add(num1,num2):

'''calculates the sum of two numbers'''

result = num1 + num2

return result

add函数取两个参数相加并返回结果。

调用函数

调用一个函数时，必须在函数后加圆括号。如果函数需要参数，则需要在括号中填入参数。比如，调用前面的add函数：

result = add(12,8)

print(result)

Python函数的十大注意事项def为定义函数的语句标识；

必须使用圆括号来定义和调用函数；

函数代码块以冒号开头，后面紧跟缩进；

最后一个缩进是函数定义结束的标志；

传递给函数的参数序列是一个元组，函数也会以元组的形式返回多个值；

可以在函数内定义变量；

return会退出函数，也可以选择将值传回调用方；

return可以无返回值，而函数也可以无返回语句，这两种情况下，默认的返回值为None；

可以在函数中插入用三引号引起来的文档字符串。这些字符串会在函数调用时被忽略，但可以利用函数对象的__doc__属性来检索；

函数内的变量为局部变量，而不再脚本或模块的全局空间内。当一个函数被调用时，首先会在函数命名空间内搜索函数内的变量名，如果在函数和体内未找到对象名称，然后就会在脚本或模块的全局空间内进行搜索。

lambda函数(又称匿名函数)

lambda表达式，通常是在需要一个函数，但是又不想费神去命名一个函数的场合下使用，也就是指匿名函数。lambda所表示的匿名函数的内容应该是很简单的，如果复杂的话，不如就重新定义一个函数吧。

比如上面的add函数用lambda写就是这样：

result = lambda x,y : x + y

print(result(12,8))

lambda函数不包括return，而是包括一个表达式，而且总是会返回该表达式的值。且可以有任意多个参数，并返回单个表达式的值。

当然，也不是任何情况下lambda函数都要比常规函数更清晰明了，Python之禅中有这么一句话：Explicit is better than implicit，就是说那种方式更清晰就用哪一种方式，不要盲目的都使用lambda表达式。

struct模块

struct模块是Python的内置模块，可以在自定义格式的基础上将字符串转化为元组。struct方法pack(format, v1, v2, ...)可以根据字符串格式返回由v1, v2, ...值压缩成的单一字符串。例如：

import struct

format = '2s3s'

a = struct.pack(format, '10','100')

a

表示两个字符的字符串后面跟一个三个字符的字符串。

需要注意的是上面的例子在Python 2.x中可以编译成功，因为s表示的是字符串：

而在Python 3.x中则会报错：

---------------------------------------------------------------------------

error                                     Traceback (most recent call last)

<>-6-5811fc7b09a8> in ()

1 import struct

2 format = '2s3s'

----> 3 a = struct.pack(format, '10','100')

4 a

error: argument for 's' must be a bytes object

这是因为在Python 3.x中，格式化字符串的s参数，在Python中的类型是bytes类型。所以把字符串的地方转为字节类型即可解决：

import struct

format = '2s3s'

a = struct.pack(format, b'10',b'100')

a

在表中可以看到，c,s,p的Python type都是bytes类型，所以在使用这些类型的时候，要将需要pack的字符串写成bytes型的。

方法unpack(format, string)按照根据format编码格式将string解压为元组，字符串中包含的字符与格式字符数必须相等。

import struct

format = '2s3s'

line = '10100'

col = struct.unpack(format, line)

col

同样的，在Python 3.x需要写成：

import struct

format = '2s3s'

line = '10100'

col = struct.unpack(format, bytes(line.encode('utf-8')))

col

这里除了要把字符串的地方转为字节类型,还要先转成utf-8的编码，否则报错string argument without an encoding。

方法calcsize(fmt)返回给定格式化字符串的总字符数。

import struct

format = '2s3s'

struct.calcsize(format) # 5

问题

在PDB数据库中下载1tld.pdb文件。已知胰蛋白酶活性部位为 Asp 102、His 57和Ser 195。识别pdb文件中的这三个残基并提取其坐标保存到文件中。

PDB文件的格式：pdb

pdb_format = '6s5s1s4s1s3s1s1s4s1s3s8s8s8s6s6s10s2s3s'

答案

代码使用两个函数来完成这项任务：一个从PDB文件中解析单行，调用struct模块来将单行进行切分，得到所需的数据(残基名称，序号，坐标)输出为元组；另一个则用于处理整个文件，进行条件判断和写入。

正如上一部分所说的在Python3中s的Python type是bytes类型，所以当进行条件判断时需要进行decode解码。decodePython3答案

import struct

pdb_format = '6s5s1s4s1s3s1s1s4s1s3s8s8s8s6s6s10s2s3s'

def parse_atom_line(line):

'''return an ATOM line parsed to a tuple'''

tmp = struct.unpack(pdb_format, bytes(line.encode('utf-8')))

atom = tmp[3].strip()

res_type = tmp[5].strip()

res_num = tmp[8].strip()

chain = tmp[7].strip()

x = float(tmp[11].strip())

y = float(tmp[12].strip())

z = float(tmp[13].strip())

return chain, res_type, res_num, atom, x, y, z

def main(pdb_file, residues, outfile):

'''writes residues from a PDB file to an output file'''

pdb = open(pdb_file)

outfile = open(outfile, 'w')

for line in pdb:

if line.startswith('ATOM'):

res_data = parse_atom_line(line)

res2type = bytes.decode(res_data[1])

res2num = bytes.decode(res_data[2])

for aa,num in residues:

if res2type == aa and res2num == num:

outfile.write(line)

outfile.close()

residues = [('ASP', '102'), ('HIS', '57'), ('SER', '195')]

main('1TLD.pdb', residues, 'trypsin_triad.pdb')Python2答案

import struct

pdb_format = '6s5s1s4s1s3s1s1s4s1s3s8s8s8s6s6s10s2s3s'

def parse_atom_line(line):

'''return an ATOM line parsed to a tuple'''

tmp = struct.unpack(pdb_format, line)

atom = tmp[3].strip()

res_type = tmp[5].strip()

res_num = tmp[8].strip()

chain = tmp[7].strip()

x = float(tmp[11].strip())

y = float(tmp[12].strip())

z = float(tmp[13].strip())

return chain, res_type, res_num, atom, x, y, z

def main(pdb_file, residues, outfile):

'''writes residues from a PDB file to an output file'''

pdb = open(pdb_file)

outfile = open(outfile, 'w')

for line in pdb:

if line.startswith('ATOM'):

res_data = parse_atom_line(line)

for aa,num in residues:

if res_data[1] == aa and res_data[2] == num:

outfile.write(line)

outfile.close()

residues = [('ASP', '102'), ('HIS', '57'), ('SER', '195')]

main('1TLD.pdb', residues, 'trypsin_triad.pdb')