Python初识函数

Posted 2021-02-19 摘星小筑

Python初识函数

函数理论篇

什么是函数

　　在编程语言中的函数不同于数学中的函数。不管是数学上的函数还是编程语言中的函数都是为了完成特定的某一功能而诞生的，他们的区别在于：

 

1.数学中的函数当输入的值是固定的情况下那么输出的值也一定是固定的。它内部不允许原本输入的值状态发生改变。

2.编程语言中的函数则可以允许传入的值进行修改的。如果按照数学函数的定义来做编程语言的函数，那么这种函数则被称为纯函数（pure function）

 

　　在Python中，函数主要有两类。一类是我们已经接触过的内置函数（如：print()，open()，id()...），而另一类则是我们将要学习的自定义函数。

　　内置函数又被称为工厂函数，工厂函数是Python内部原本就定义好的函数只需要人们去调用即可，它的创建初衷是是对于大多数人来说都会使用上且重复使用频率较高的一些，并不需要人们再去重复的实现一次具体功能，而是直接调用Python写好的方法即可。

　　而自定义函数则是在内置函数无法完成需求的情况下，由开发人员去自己创作的为了满足特定的某一项功能的可重复使用的具体代码集合。

为什么要有函数

　　可以没有函数，早期的编程语言中确实没有函数。就比如Linux操作系统内核代码就全部是由流式（面向过程）的编程思想写的。

　　函数主要解决流式代码的两大问题：

 

1. 代码冗余度高，程序的组织结构不清晰，可读性差
2. 可维护性以及可扩展性差

 

　　在没有学习函数之前我们的所有代码都是以流式的方式写的（这里先不谈什么思想不思想，初学者没那么高的层次，就用流式来说）。比如，我要在程序的一百处不同地方打印 hello，world 。那么按照流式的处理是没有较好的解决方案的只能一次一次的print()，这就造成了代码冗余度高的问题，而且重复代码越多代码可读性越差，为了解决这种问题所以诞生了函数，记住函数的一个特点，可重复调用（或者说使用）。

　　并不是说面向过程的编程思想不好（这里着重说明，新手不会函数的情况下不得不写出的代码才叫流式，高手人家那叫面向过程），很多操作系统底层的实现代码其实都是基于面向过程的思想来写的。这里只是顺便提一嘴。

怎么使用函数

　　 函数使用和变量的使用都是一样的。即：先定义，后调用。但是内置函数除外，内置函数是Python内部帮你定义好的函数，直接使用即可。下面用一个简短的例子来看一下函数到底该怎么用。

"""
^ 代表可选
def 函数名(参数1^,参数2^..):
　　"""功能描述"""^
    逻辑体 ^
    return 返回值 ^

函数名()
"""

def func():
    print("hello,world") # 函数体

print(func) # 函数名就相当于变量名。存储了函数体代码的内存地址

func() # 函数调用
func()
func()
func()

# ==== 执行结果 ====

"""
<function func at 0x0000025AB9905040>
hello,world
hello,world
hello,world
hello,world
"""

=====定义函数时发生的事=====
1.申请内存空间保存函数体代码
2.将上述内存地址绑定给函数名
3.定义函数并不会执行函数体内部代码，但是会检测函数体的语法

=====调用函数时发生的事=====
1.通过函数名找到函数的内存地址。
2.加上括号是一种语法格式，代表执行函数体内部代码

函数的定义

无参函数

　　无参函数大多数情况下只是希望该函数单纯的做一点什么事情而并不需要该函数给返回一个结果。（函数可以理解为工厂，参数可以理解为原材料）：

def printf(): # 函数名的命名与变量名相同。采用小写字母加下划线的形式
    """该函数只是单纯的做一段话的打印操作而已"""
    print("您做的操作具有危险性！！！")

# ==== 执行结果 ====
print("噼里啪啦逻辑1...")
printf() # 需要单纯的打印这句话
print("噼里啪啦逻辑2...")
printf() # 需要单纯的打印这句话
print("噼里啪啦逻辑3...")
printf() # 需要单纯的打印这句话
"""
噼里啪啦逻辑1...
您做的操作具有危险性！！！
噼里啪啦逻辑2...
您做的操作具有危险性！！！
噼里啪啦逻辑3...
您做的操作具有危险性！！！
"""

有参函数

　　有参函数是我们今后用到最多的函数，参数相当于原材料。函数体内部相当于一个工厂，通过逻辑我们可以将原材料加工成我们想要的数据。

def sub(x, y): # 接收原材料
    """该函数是执行一次减法操作"""
    # 加工过程...
    return x - y # 返回结果


res = sub(3, 2) # 原材料  res为接收结果
print(res)
# ==== 执行结果 ====

"""
1
"""

空函数

　　空函数的应用场景也比较广泛。注意是在做代码逻辑构思时用的，如下：

def download(url):
    """输入url进行下载"""
    pass

def upload(file_path,url):
    """输入文件路径及url进行上传"""
    pass

def preview(res):
    """当上传完成后自动执行该函数执行预览功能"""
    pass

函数的调用

语句形式

　　语句形式即为只加括号调用函数。具体这里不再举例

表达式形式

　　表达式形式这里还是再举一下例子：

def sub(x, y):  # 接收原材料
    """该函数是执行一次减法操作"""
    # 加工过程...
    return x - y  # 返回结果


# 赋值表达式
res = sub(3, 2)  # 原材料  res为接收结果
print(res)

# 数学表达式
res = sub(10, 5) * 10  # sub函数返回结果是5，再 * 10 得出的变量值的内存地址交给变量名res
print(res)

# ==== 执行结果 ====

"""
1
50
"""

参数调用形式

　　函数可以作为参数传递给其他函数：

def sub(x, y):  # 第一次，10,5  第二次，5,3
    """该函数是执行一次减法操作"""
    return x - y  # 返回结果 第一次：5 第二次：2


res = sub(sub(10, 5), 3)  # 再次传入 5 和 3
print(res)
# ==== 执行结果 ====

"""
2
"""

函数的返回值

默认返回值

　　Python中的函数一定有返回值，如果不指定return，函数默认返回为None，代表空，什么都没有的意思。另外如果函数中存在循环。return也能用于跳出循环体并且跳出函数体代码。（不执行函数体return后的所有代码）

def retrunTest():
    print("没有指定返回值...")

res = retrunTest() # res用来接收返回值。注意Python的函数每一个都有返回值，默认返回为None
print("返回值是-->{}".format(res))
# ==== 执行结果 ====

"""
没有指定返回值...
返回值是-->None
"""

return 返回一个值

　　如果指定返回值，则将返回值返回出去。（参数代表吃的东西，返回值代表拉的屎）。

def retrunTest():
    print("return指定一个返回值...")
    return "屎"

res = retrunTest() # res用来接收返回值。
print("返回值是-->{}".format(res))
# ==== 执行结果 ====

"""
没有指定返回值...
返回值是-->屎
"""

return 返回多个值

　　如果返回多个值，则Python会将这多个值封装成元组形式。

def retrunTest():
    print("return指定多个返回值...")
    return "屎","尿","恐怖的东西.."

res = retrunTest() # res用来接收返回值。
print("返回值是-->{}".format(res))
print("返回值的类型是-->{}".format(type(res)))


x,y,z = retrunTest() # 也可直接用解压赋值
print("x ---> {value}".format(value=x))
print("y ---> {value}".format(value=y))
print("z ---> {value}".format(value=z))

# ==== 执行结果 ====

"""
return指定多个返回值...
返回值是-->(‘屎‘, ‘尿‘, ‘恐怖的东西..‘)
返回值的类型是--><class ‘tuple‘>
return指定多个返回值...
x ---> 屎
y ---> 尿
z ---> 恐怖的东西..
"""

其他知识补充

函数的执行

　　函数的使用方法是先定义后执行。在Python中函数的声明必须放在函数的调用前（JavaScript不一样），否则会抛出异常。

func() # 执行不了

def func():
    print("执行")

函数的嵌套

　　函数可以嵌套使用。看一下下面这个操作：

# 请记住，Python是解释性语言。解释一行执行一行，当碰见def关键字开头的语句
# 内部会检测一下该代码块的语法，如果没有出现问题则代表该函数定义好了。
# 只有碰到函数名加括号的情况下才会去执行该函数，在运行阶段没抛出异常，
# 代表func2是被检测过语法的。
# 也就是说func2是被定义好了的，只需要等待调用即可。如果还不理解可以打断点进行debug

def func1(): # 1
    print("执行func1") # 4
    func2() # 看起来func2是在定义之前调用。实际上在执行func2的时候func2早已定义好了。 # 5


def func2(): # 2
    print("执行func2") # 6

func1() # 3 #7


# ==== 执行结果 ====

"""
执行func1
执行func2
"""

 

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