【python系统学习12】函数

函数

函数是一堆组织好的、可重复利用的、用来实现某一功能的代码。

python中的input()、print()、type()、bool()、len()等都是函数。且是python的内置函数。

我们也可以封装自己的函数。

目录

• 目录
• 作用
• 函数定义
  • 伪代码
  • 示例代码
  • 注意事项
• 函数调用
  • 伪代码
  • 示例代码
• 函数参数
  • 参数传递
  • 参数接收
  • 无参函数
  • 参数类型
• 函数返回值
  • 定义返回值
  • 没有返回值
  • 返回多个值
  • 多个return
• 作用域
  • 局部变量与全局变量
  • 将局部变量全局化
• 函数嵌套
• 练习题
  • 仿写len()函数

作用

将常用的一段代码组织好封装到一个函数中重复利用
通过传入不同的参数、经过相同的计算，得到不同的结果。

可以将一个程序拆分成多个不同的函数，某些函数可以重复利用。在代码复用上看，极大的减少了代码的冗余量。

函数定义

我们来尝试定义自己独一无二的函数：

伪代码

形参是函数参数的变量。
函数参数可以有多个、不限量

def 函数名(形参1,形参2...):
  函数体（要执行的内容）
  return 返回值

示例代码

# 函数定义
def summation(a,b):
  return a + b

注意事项

一、定义：

def的意思是定义(define)，用来声明定义一个函数。

二、函数名：

1. summation是函数名，是自定义的变量。
2. 名字最好能体现函数的功能，一般用小写字母和单下划线、数字等组合
3. 不可与内置函数重名（内置函数不需要定义即可直接使用）

三、参数：

1. 函数名后是英文的括号，括号内部定义参数变量。
2. 括号里可以有多个参数，也可以不带参数。
3. 参数的命名规则与函数名相同
4. 括号后边是英文冒号

四、函数体：

1. 冒号下边是缩进后的代码块，即是函数的函数体。
2. 函数体是函数的执行过程，体现函数功能的语句，要缩进，一般是四个空格
3. 函数体内部的代码是调用函数时才会被执行的代码。不调用不会执行

五、返回值：

1. 函数体内部的return是用来返回值的。可以指定函数执行完毕后最终会返回什么值或表达式
2. return语句：后面可以接多种数据类型，如果函数不需要返回值的话，可以省略
3. 函数在执行过程中遇到第一个return语句就会停止执行，return后边的第二个return永远不会被执行。

函数调用

我们定义了函数后，想要使用这个函数就是调用函数。

比如我们常用的print()函数，我们传入参数后就能帮我们打印出参数部分的内容，这就是函数调用了。

伪代码

函数名+括号+可能的参数。

函数名(函数参数1,...更多参数)

示例代码

# 函数定义
def summation(a,b):
  return a + b

# 函数调用
summation(1,2) 

函数调用后将得到函数内部的返回值。

函数参数

参数可以有多个，也可以没有。视参数功能的情况而定。

参数传递

在函数调用时在括号中传入的不同的值，这个值就是参数。

函数在接受到参数后，对其进行处理，并经过一定计算后返回不同的值。

如下，比如len()函数会根据括号里放的参数的不同，输出（返回）不同的值。

var1 = '这是第一个示例变量'
print(len(var1)) # 9，得到字符串的长度为9
var2 = ['小石头','xing.org1^','郭菊锋']
print(len(var2)) # 3，得到数组的长度为3

上例中，len后边括号里的var1、var2就是参数传递。

参数接收

函数调用时将参数传递过去、则函数定义时，也要准备好接收的变量，那就是形参。

def summation(a,b): # a,b就是对应接收的变量，是函数的形参。
  return a + b # 接收数据后，在函数内部被运用。

summation(1,2) # 1，2就是传递参数

无参函数

有的函数其功能不需要参数，就没有参数预定和传递了。

def haha():
  print('只打印一句话，不用参数。')

haha()

参数类型

位置参数

当有多个参数的时候，我们就必须按照顺序和数量传递，这也是最常见的参数类型。

如下案例：

def you(name,age,sex):
  print('your name is:', name)
  print('your age is:', age)
  print('your sex is:', sex)

you('小石头','19','female')

# 打印结果如下：
# your name is: 小石头
# your age is: 19
# your sex is: female

我们传递的三个参数必须和形参需要的内容一一对应，这就是位置参数。

一旦不对应就搞笑了

you('female','小石头','19')

# 打印结果如下：
# your name is: female
# your age is: 小石头
# your sex is: 19

默认参数

有时候我们有的参数多数情况下就用一个固定的值，有他的默认值。只有特殊情况下调用时才会需要不同的值，这时我们就可以定义默认参数。而不用每次都传递相同的参数了：

def newYou(name,age,sex='female'): # sex='female'就是默认参，参数的默认值是'female'。
  print("your's name:", name)
  print("your's age:", age)
  print("your's sex:", sex)

# 当不传递第三个参数时，取默认值'female'
newYou('小石头','10')
# 打印结果：
# your's name: 小石头
# your's age: 10
# your's sex: female

# 当传递了第三个参数时，取传递的参数male。
newYou('大石头','29', 'male') 
# 打印结果
# your's name: 大石头
# your's age: 29
# your's sex: male

sex='female'就是默认参，参数的默认值是'female'。
当不传参数时，第三个参数默认取值为'female'。当传递了第三个参数时，取传递的参数。

⚠️需要注意的是：默认参数必须放在位置参数之后。

不定长度参数

顾名思义，就是传递给参数的数量是可选的、不确定的。

不定长参数可以接收任意数量的值。
它的格式比较特殊，是一个星号*加上参数名，它的返回值也比较特殊，

def noLen(*variables):
    return variables

noLenResult = noLen('参数1','参数2','参数3')
#括号里的这几个值都会传递给参数variables

print(noLenResult) # ('参数1', '参数2', '参数3')
print(type(noLenResult)) # <class 'tuple'>

<class 'tuple'>这种数据类型叫作元组(tuple)。见该篇章

在不定长参数后边还可以放默认参

def noLenDefault(*variables, defaultVar = 123):
  print(variables)
  print(defaultVar)
  return variables
noLenDefault('a',15,6)

# ('a', 15, 6)
# 123

函数返回值

定义返回值

函数一定要有返回值，返回值写在return后边

有返回值的案例：

def summation(a,b):
  return a + b # return返回值、返回的是a+b的和。

result = summation(1,2) 
print(result) # 3。就是1+2的结果

没有返回值

如果没有明确写return 返回值,那么Python也会在末尾隐性地加上return None，那么函数默认就会返回None值

没有返回值的案例：

def summation(a,b):
  a + b 
  # 没有return返回值

result = summation(1,2) 
print(result) # None
print(type(result)) # <class 'NoneType'>

调用函数之后，得到的结果是None。且结果的数据类型是'NoneType'

返回多个值

用return语句来返回多个值。

要返回多个值，只需将返回的值写在return语句后面，用英文逗号隔开：

def returnmore(a,b,c):
  return a,b,c
returnResult = returnmore(1,3,4)
print(returnResult)

# 返回结果
# (1, 3, 4) 

可见返回结果也是元祖类型的

多个return

函数在执行过程中遇到第一个return语句就会停止执行，return后边的第二个return永远不会被执行。

def oneReturn():
  return 1
  print('这句不会执行')
  return 2

oneResult = oneReturn()
print(oneResult) # 1

可见，return返回值 不是2，而是1。这是因为第一个return后边的内容不会再执行了。包括print和return 2

作用域

程序中的变量并不是在哪个位置都可以被使用的，使用权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

局部变量与全局变量

1. 一个在函数内部赋值的变量仅能在该函数内部使用（局部作用域），它们被称作【局部变量】
2. 在所有函数之外赋值的变量，可以在程序的任何位置使用（全局作用域），它们被称作【全局变量】
3. 使用不在该函数作用域也不在全局作用域内的变量时，就会报错“变量名未定义”

quanjuVar = '我是全局变量'
def jubuFn1():
  jubuVar1 = '我是局部变量1'
  print(quanjuVar,jubuVar1) # 我是全局变量 我是局部变量1

def jubuFn2():
  jubuVar2 = '我是局部变量2'
  print(quanjuVar,jubuVar2) # 我是全局变量 我是局部变量2
  print(jubuVar1) # 这段代码放开就会报错：NameError: name 'jubuVar1' is not defined

jubuFn1()
jubuFn2()

将局部变量全局化

怎么解决“局部变量”和”全局变量“之间的矛盾，实现函数间变量的相互传递呢？

1. 把局部变量都放在函数外，变成全局变量。
2. 使用global语句将局部变量声明为全局变量
3. 函数嵌套

# 局部变量全局化
quanjuVar2 = '我是全局变量2'
jubuVar3 = '局部变量全局化，第一种方法'
def jubuFn3():
  # 在顶部将其全局化
  global jubuVar4
  jubuVar1 = '我是局部变量1'
  # 在下边赋值全局化后的局部变量
  jubuVar4 = '我是局部变量4，我被global全局化了'
  print(quanjuVar,jubuVar1,jubuVar3) # 我是全局变量 我是局部变量1 局部变量全局化，第一种方法

def jubuFn4():
  jubuVar2 = '我是局部变量222'
  print(quanjuVar,jubuVar2) # 我是全局变量 我是局部变量222
  print(jubuVar3) # 局部变量全局化，第一种方法
  print(jubuVar4) # 这段代码这次就能正常执行了，因为jubuVar4这个变量被全局化了。打印：我是局部变量4，我被global全局化了

jubuFn3()
jubuFn4()

global语句一般写在函数体的第一行，它会告诉Python，“我希望jubuVar4是个全局变量，所以请不要用这个名字创建一个局部变量”。

所以jubuFn4()函数内部现在可以直接使用声明后的全局变量jubuVar4。

函数嵌套

函数嵌套也可以实现函数间变量的相互传递

# 函数嵌套
quanjuVar3 = '我是全局变量3'
def jubuFn5():
  jubuVar5 = '我是局部变量5'
  print(quanjuVar,jubuVar5) # 我是全局变量 我是局部变量5
  def jubuFn6():
    jubuVar6 = '我是局部变量666'
    print(quanjuVar3,jubuVar6) # 我是全局变量3 我是局部变量666
    print(jubuVar5) # 我是局部变量5 (因为嵌套，内部的函数可以用全局的变量、也可以用父级函数内部的变量)
  jubuFn6()

jubuFn5()

以上是函数定义的嵌套。

下边还有函数调用的嵌套

# 函数调用的嵌套
def one(a):
  return a

def two(a,b):
  return one(a) + b

andResult = two(1,2)
print(andResult) # 3

在函数two中，调用了one函数之后的结果，与b参数相加后再return出去

练习题

仿写len()函数

实现具有相同功能的函数
思路：

1. 设置一个初始为0的计数器；
2. 遍历字符串，每遍历一次，计数器加一；
3. 返回计数器的值。

源代码

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