目录

一、函数

1.1函数是什么

 1.2语法格式

 1.3函数参数

1.4函数返回值

1.5变量作用域

1.5.1变量只能在所在的函数内部生效.

1.5.2 在不同的作用域中, 允许存在同名的变量

1.5.3如果函数内部尝试访问的变量在局部不存在, 就会尝试去全局作用域中查找

1.5.4如果是想在函数内部, 修改全局变量的值, 需要使用 global 关键字声明

1.5.5if / while / for 等语句块不会影响到变量作用域

 1.6函数执行过程

 1.7链式调用

1.8嵌套调用

1.8.1一个函数里面可以嵌套调用任意多个函数.

1.8.2每个函数的局部变量, 都包含在自己的栈帧中

1.9函数递归

2.0参数默认值

2.1关键字参数

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一、函数

1.1函数是什么

编程中的函数, 是一段 可以被重复使用的代码片段 .

代码示例: 求数列的和, 不使用函数

# 1. 求 1 - 100 的和
sum = 0
for i in range(1, 101):
    sum += i
print(sum)
# 2. 求 300 - 400 的和
sum = 0
for i in range(300, 401):
    sum += i
print(sum)
# 3. 求 1 - 1000 的和
sum = 0
for i in range(1, 1001):
    sum += i
print(sum)

实际开发中, 复制粘贴是一种不太好的策略. 实际开发的重复代码可能存在几十份甚至上百份.
一旦这个重复代码需要被修改, 那就得改几十次, 非常不便于维护.

代码示例: 求 数列 的和, 使用函数

def calcSum(beg, end):
    sum = 0
for i in range(beg, end + 1):
    sum += i
    
    
print(sum)
# 调用函数
sum(1, 100)
sum(300, 400)
sum(1, 1000)

 1.2语法格式

创建函数/定义函数

def 函数名(形参列表):
    函数体
    return 返回值

调用函数/使用函数

函数名(实参列表) // 不考虑返回值
返回值 = 函数名(实参列表) // 考虑返回值

• 函数定义并不会执行函数体内容, 必须要调用才会执行. 调用几次就会执行几次

def test1():
    print('hello')
    # 如果光是定义函数, 而不调用, 则不会执行.

• 函数必须先定义, 再使用.

test3() # 还没有执行到定义, 就先执行调用了, 此时就会报错.

def test3():
        print('hello')

 1.3函数参数

在函数定义的时候, 可以在 ( ) 中指定 "形式参数" (简称 形参), 然后在调用的时候, 由调用者把 "实际参数"(简称 实参) 传递进去，这样就可以做到一份函数, 针对不同的数据进行计算处理。

def calcSum(beg, end):
    sum = 0
    for i in range(beg, end + 1):
        sum += i
        
        
print(sum)
sum(1, 100)
sum(300, 400)
sum(1, 1000)

上面的代码中, beg, end 就是函数的形参. 1, 100 / 300, 400 就是函数的实参.
在执行 sum(1, 100) 的时候, 就相当于 beg = 1, end = 100 , 然后在函数内部就可以针对 1-
100 进行运算.
在执行 sum(300, 400) 的时候, 就相当于 beg = 300, end = 400 , 然后在函数内部就可以针对
300-400 进行运算.

注意:

• 一个函数可以有一个形参, 也可以有多个形参, 也可以没有形参.
• 一个函数的形参有几个, 那么传递实参的时候也得传几个. 保证个数要匹配.
• 和 C++ / Java 不同, Python 是动态类型的编程语言, 函数的形参不必指定参数类型. 换句话说, 一个函数可以支持多种不同类型的参数.

def test(a):
    print(a)


test(10)
test('hello')
test(True)

1.4函数返回值

函数的参数可以视为是函数的 "输入", 则函数的返回值, 就可以视为是函数的 "输出" .
此处的 "输入", "输出" 是更广义的输入输出, 不是单纯指通过控制台输入输出.

def calcSum(beg, end):
    sum = 0
    for i in range(beg, end + 1):
        sum += i
    return sum


result = calcSum(1, 100)
print(result)

• 一个函数中可以有多个 return 语句

# 判定是否是奇数
def isOdd(num):
    if num % 2 == 0:
        return False
    else:
        return True


result = isOdd(10)
print(result)

• 执行到 return 语句, 函数就会立即执行结束, 回到调用位置.

# 判定是否是奇数
def isOdd(num):
    if num % 2 == 0:
        return False
    return True


result = isOdd(10)
print(result)

• 一个函数是可以一次返回多个返回值的. 使用 , 来分割多个返回值.

（本质是创建一个元组）

def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x, y


a, b = getPoint()

• 如果只想关注其中的部分返回值, 可以使用 _ 来忽略不想要的返回值.（_表示一个占位符）

def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x, y


_, b = getPoint()

1.5变量作用域

def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x, y


x, y = getPoint()

在这个代码中, 函数内部存在 x, y, 函数外部也有 x, y，但是这两组 x, y 不是相同的变量, 而只是恰好有一样的名字。

1.5.1变量只能在所在的函数内部生效.

在函数 getPoint() 内部定义的 x, y 只是在函数内部生效. 一旦出了函数的范围, 这两个变量就不再生
效了.

def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x, y


getPoint()
print(x, y)

 

1.5.2 在不同的作用域中, 允许存在同名的变量

虽然名字相同, 实际上是不同的变量.

x = 20

def test():
    x = 10
    print(f'函数内部 x = {x}')


test()
print(f'函数外部 x = {x}')

注意: 

• 在函数内部的变量, 也称为 "局部变量"
• 不在任何函数内部的变量, 也称为 "全局变量"

1.5.3如果函数内部尝试访问的变量在局部不存在, 就会尝试去全局作用域中查找

x = 20

def test():
    print(f'x = {x}')

test()

1.5.4如果是想在函数内部, 修改全局变量的值, 需要使用 global 关键字声明

x = 20

def test():
    global x
    x = 10
    print(f'函数内部 x = {x}')

test()
print(f'函数外部 x = {x}')

如果此处没有 global , 则函数内部的 x = 10 就会被视为是创建一个局部变量 x, 这样就和全局
变量 x 不相关了. 

1.5.5if / while / for 等语句块不会影响到变量作用域

for i in range(1, 10):
    print(f'函数内部 i = {i}')
print(f'函数外部 i = {i}')

 1.6函数执行过程

• 调用函数才会执行函数体代码. 不调用则不会执行.
• 函数体执行结束(或者遇到 return 语句), 则回到函数调用位置, 继续往下执行.

def test():
    print("执行函数内部代码")
    print("执行函数内部代码")
    print("执行函数内部代码")
    print("1111")
test()
print("2222")
test()
print("3333")

 1.7链式调用

# 判定是否是奇数
def isOdd(num):
    if num % 2 == 0:
        return False
    else:
        return True


result = isOdd(10)
print(result)

实际上也可以简化写作

print(isOdd(10))

把一个函数的返回值, 作为另一个函数的参数, 这种操作称为 链式调用.

1.8嵌套调用

函数内部还可以调用其他的函数, 这个动作称为 "嵌套调用" .

def test():
    print("执行函数内部代码")
    print("执行函数内部代码")
    print("执行函数内部代码")

1.8.1一个函数里面可以嵌套调用任意多个函数.

def a():
    print("函数 a")
def b():
    print("函数 b")
a()
    def c():
    print("函数 c")
b()
    def d():
    print("函数 d")
    c()

d()

函数之间的调用关系, 在 Python 中会使用一个特定的数据结构来表示, 称为 函数调用栈 . 每次函数调用,都会在调用栈里新增一个元素, 称为 栈帧. 

可以通过 PyCharm 调试器看到函数调用栈和栈帧.
在调试状态下, PyCharm 左下角一般就会显示出函数调用栈.

 

1.8.2每个函数的局部变量, 都包含在自己的栈帧中

def a():
    num1 = 10
    print("函数 a")
def b():
    num2 = 20
    a()
    print("函数 b")
def c():
    num3 = 30
    b()
    print("函数 c")
def d():
    num4 = 40
    c()
    print("函数 d")

d()

 选择不同的栈帧, 就可以看到各自栈帧中的局部变量.

1.9函数递归

递归是 嵌套调用 中的一种特殊情况, 即一个函数嵌套调用自己 

代码示例: 递归计算 5!

def factor(n):
    if n == 1:
        return 1
    return n * factor(n - 1)


result = factor(5)
print(result)

注意:

• 递归代码务必要保证存在递归结束条件. 比如 if n == 1 就是结束条件. 当 n 为 1 的时候, 递归就结束了.
• 每次递归的时候, 要保证函数的实参是逐渐逼近结束条件的.

2.0参数默认值

Python 中的函数, 可以给形参指定默认值，带有默认值的参数, 可以在调用的时候不传参。

代码示例: 计算两个数字的和

def add(x, y, debug=False):
    if debug:
        print(f'调试信息: x={x}, y={y}')
    return x + y


print(add(10, 20))
print(add(10, 20, True))

此处 debug=False 即为参数默认值. 当我们不指定第三个参数的时候, 默认 debug 的取值即为 False.

注意：

带有默认值的参数需要放到没有默认值的参数的后面

2.1关键字参数

在调用函数的时候, 需要给函数指定实参. 一般默认情况下是按照形参的顺序, 来依次传递实参的.
但是我们也可以通过 关键字参数, 来调整这里的传参顺序, 显式指定当前实参传递给哪个形参.

def test(x, y):
    print(f'x = {x}')
    print(f'y = {y}')

test(x=10, y=20)
test(y=100, x=200)