函数

函数的简介

# - 函数也是一个对象
# - 对象是内存中专门用来存储数据的一块区域
# - 函数可以用来保存一些可执行的代码，并且可以在需要时，对这些语句进行多次的调用
# - 创建函数：
# 
# def 函数名([形参1, 形参2, ...形参n]):
#     代码块
# 
# 
# - 函数名必须要符号标识符的规范
# （可以包含字母、数字、下划线、但是不能以数字开头）
# - 函数中保存的代码不会立即执行，需要调用函数代码才会执行
# - 调用函数：
# 函数对象()
# - 定义函数一般都是要实现某种功能的  

# 比如有如下三行代码，这三行代码是一个完整的功能
# print(‘Hello‘)
# print(‘你好‘)
# print(‘再见‘)

# 定义一个函数
def fn() :
    print(‘这是我的第一个函数！‘)
    print(‘hello‘)
    print(‘今天天气真不错！‘)

# 打印fn
# print(fn) <function fn at 0x03D2B618>
# print(type(fn)) <class ‘function‘>

# fn是函数对象  fn()调用函数
# print是函数对象 print()调用函数
# fn()

# 定义一个函数，可以用来求任意两个数的和
# def sum() :
#     a = 123
#     b = 456
#     print(a + b)

# sum()

# 定义函数时指定形参
def fn2(a , b) :
    # print(‘a =‘,a)
    # print(‘b =‘,b)
    print(a,"+",b,"=",a + b)

# 调用函数时，来传递实参
fn2(10,20)
fn2(123,456)

函数的参数

# - 在定义函数时，可以在函数名后的()
# 中定义数量不等的形参，
# 多个形参之间使用, 隔开
# - 形参（形式参数），定义形参就相当于在函数内部声明了变量，但是并不赋值
# - 实参（实际参数）
# - 如果函数定义时，指定了形参，那么在调用函数时也必须传递实参，
# 实参将会赋值给对应的形参，简单来说，有几个形参就得传几个实参
#
# - 练习1:
# 定义一个函数，可以用来求任意三个数的乘积
# 求任意三个数的乘积
def mul(a,b,c):
    print(a*b*c)

# - 练习2：
# 定义一个函数，可以根据不同的用户名显示不同的欢迎信息
# 根据不同的用户名显示不同的欢迎信息   
def welcome(username):
    print(‘欢迎‘,username,‘光临‘)

# mul(1,2,3)   
# welcome(‘孙悟空‘) 

# 定义一个函数
# 定义形参时，可以为形参指定默认值
# 指定了默认值以后，如果用户传递了参数则默认值没有任何作用
#   如果用户没有传递，则默认值就会生效
def fn(a = 5 , b = 10 , c = 20):
    print(‘a =‘,a)
    print(‘b =‘,b)
    print(‘c =‘,c)

# fn(1 , 2 , 3)
# fn(1 , 2)
# fn()

# 实参的传递方式
# 位置参数
# 位置参数就是将对应位置的实参复制给对应位置的形参
# 第一个实参赋值给第一个形参，第二个实参赋值给第二个形参 。。。
# fn(1 , 2 , 3)

# 关键字参数
# 关键字参数，可以不按照形参定义的顺序去传递，而直接根据参数名去传递参数
# fn(b=1 , c=2 , a=3)
# print(‘hello‘ , end=‘‘)
# 位置参数和关键字参数可以混合使用
# 混合使用关键字和位置参数时，必须将位置参数写到前面
# fn(1,c=30)

def fn2(a):
    print(‘a =‘,a)

# 函数在调用时，解析器不会检查实参的类型
# 实参可以传递任意类型的对象
b = 123
b = True
b = ‘hello‘
b = None
b = [1,2,3]

# fn2(b)    
fn2(fn)

def fn3(a , b):
    print(a+b)

# fn3(123,"456")

def fn4(a):
    # 在函数中对形参进行重新赋值，不会影响其他的变量
    # a = 20
    # a是一个列表，尝试修改列表中的元素
    # 如果形参执行的是一个对象，当我们通过形参去修改对象时
    #   会影响到所有指向该对象的变量
    a[0] = 30
    print(‘a =‘,a,id(a))

c = 10   
c = [1,2,3] 

# fn4(c)
# fn4(c.copy())
# fn4(c[:])

# print(‘c =‘,c,id(c))

不定长参数

# 不定长的参数
# 定义一个函数，可以求任意个数字的和
def sum(*nums):
    # 定义一个变量，来保存结果
    result = 0
    # 遍历元组，并将元组中的数进行累加
    for n in nums :
        result += n
    print(result)


# sum(123,456,789,10,20,30,40)

# 在定义函数时，可以在形参前边加上一个*，这样这个形参将会获取到所有的实参
# 它将会将所有的实参保存到一个元组中
# a,b,*c = (1,2,3,4,5,6)

# *a会接受所有的位置实参，并且会将这些实参统一保存到一个元组中（装包）
def fn(*a):
    print("a =",a,type(a))

# fn(1,2,3,4,5)
# 带星号的形参只能有一个
# 带星号的参数，可以和其他参数配合使用
# 第一个参数给a，第二个参数给b，剩下的都保存到c的元组中
# def fn2(a,b,*c):
#     print(‘a =‘,a)
#     print(‘b =‘,b)
#     print(‘c =‘,c)

# 可变参数不是必须写在最后，但是注意，带*的参数后的所有参数，必须以关键字参数的形式传递
# 第一个参数给a，剩下的位置参数给b的元组，c必须使用关键字参数
# def fn2(a,*b,c):
#     print(‘a =‘,a)
#     print(‘b =‘,b)
#     print(‘c =‘,c)

# 所有的位置参数都给a，b和c必须使用关键字参数
# def fn2(*a,b,c):
#     print(‘a =‘,a)
#     print(‘b =‘,b)
#     print(‘c =‘,c)

# 如果在形参的开头直接写一个*,则要求我们的所有的参数必须以关键字参数的形式传递
def fn2(*,a,b,c):
    print(‘a =‘,a)
    print(‘b =‘,b)
    print(‘c =‘,c)
# fn2(a=3,b=4,c=5)

# *形参只能接收位置参数，而不能接收关键字参数
# def fn3(*a) :
#     print(‘a =‘,a)

# **形参可以接收其他的关键字参数，它会将这些参数统一保存到一个字典中
#   字典的key就是参数的名字，字典的value就是参数的值
# **形参只能有一个，并且必须写在所有参数的最后
def fn3(b,c,**a) :
    print(‘a =‘,a,type(a))
    print(‘b =‘,b)
    print(‘c =‘,c)

# fn3(b=1,d=2,c=3,e=10,f=20)

参数解包

# 参数的解包（拆包）
def fn4(a,b,c):
    print(‘a =‘,a)
    print(‘b =‘,b)
    print(‘c =‘,c)

# 创建一个元组
t = (10,20,30)

# 传递实参时，也可以在序列类型的参数前添加星号，这样他会自动将序列中的元素依次作为参数传递
# 这里要求序列中元素的个数必须和形参的个数的一致
# fn4(*t)    

# 创建一个字典
d = {‘a‘:100,‘b‘:200,‘c‘:300}
# 通过 **来对一个字典进行解包操作
fn4(**d)

返回值

# 返回值，返回值就是函数执行以后返回的结果
# 可以通过 return 来指定函数的返回值
# 可以之间使用函数的返回值，也可以通过一个变量来接收函数的返回值

def sum(*nums):
    # 定义一个变量，来保存结果
    result = 0
    # 遍历元组，并将元组中的数进行累加
    for n in nums :
        result += n
    print(result)

# sum(123,456,789)
 

# return 后边跟什么值，函数就会返回什么值
# return 后边可以跟任意的对象，返回值甚至可以是一个函数
def fn():
    # return ‘Hello‘
    # return [1,2,3]
    # return {‘k‘:‘v‘}
    def fn2() :
        print(‘hello‘)

    return fn2 # 返回值也可以是一个函数

r = fn() # 这个函数的执行结果就是它的返回值
# r()
# print(fn())
# print(r)

# 如果仅仅写一个return 或者 不写return，则相当于return None 
def fn2() :
    a = 10
    return 

# 在函数中，return后的代码都不会执行，return 一旦执行函数自动结束
def fn3():
    print(‘hello‘)
    return
    print(‘abc‘)

# r = fn3()
# print(r)

def fn4() :
    for i in range(5):
        if i == 3 :
            # break 用来退出当前循环
            # continue 用来跳过当次循环
            return # return 用来结束函数
        print(i)
    print(‘循环执行完毕！‘)

# fn4()

def sum(*nums):
    # 定义一个变量，来保存结果
    result = 0
    # 遍历元组，并将元组中的数进行累加
    for n in nums :
        result += n
    return result

r = sum(123,456,789)

# print(r + 778)

def fn5():
    return 10

# fn5 和 fn5()的区别
print(fn5) # fn5是函数对象，打印fn5实际是在打印函数对象 <function fn5 at 0x05771BB8>
print(fn5()) # fn5()是在调用函数，打印fn5()实际上是在打印fn5()函数的返回值 10

文档字符串

# help()是Python中的内置函数
# 通过help()函数可以查询python中的函数的用法
# 语法：help(函数对象)
# help(print) # 获取print()函数的使用说明

# 文档字符串（doc str）
# 在定义函数时，可以在函数内部编写文档字符串，文档字符串就是函数的说明
#   当我们编写了文档字符串时，就可以通过help()函数来查看函数的说明
#   文档字符串非常简单，其实直接在函数的第一行写一个字符串就是文档字符串
def fn(a:int,b:bool,c:str=‘hello‘) -> int:
    ‘‘‘
    这是一个文档字符串的示例

    函数的作用：。。。。。
    函数的参数：
        a，作用，类型，默认值。。。。
        b，作用，类型，默认值。。。。
        c，作用，类型，默认值。。。。
    ‘‘‘
    return 10

help(fn)

作用域与命名空间

# 作用域（scope）
# 作用域指的是变量生效的区域
b = 20 # 全局变量

def fn():
    a = 10 # a定义在了函数内部，所以他的作用域就是函数内部，函数外部无法访问
    print(‘函数内部：‘,‘a =‘,a)
    print(‘函数内部：‘,‘b =‘,b)

# fn()    
  

# print(‘函数外部：‘,‘a =‘,a)
# print(‘函数外部：‘,‘b =‘,b)

# 在Python中一共有两种作用域
#  全局作用域
#   - 全局作用域在程序执行时创建，在程序执行结束时销毁
#   - 所有函数以外的区域都是全局作用域
#   - 在全局作用域中定义的变量，都属于全局变量，全局变量可以在程序的任意位置被访问
#   
#  函数作用域
#   - 函数作用域在函数调用时创建，在调用结束时销毁
#   - 函数每调用一次就会产生一个新的函数作用域
#   - 在函数作用域中定义的变量，都是局部变量，它只能在函数内部被访问
#   
#  变量的查找
#   - 当我们使用变量时，会优先在当前作用域中寻找该变量，如果有则使用，
#       如果没有则继续去上一级作用域中寻找，如果有则使用，
#       如果依然没有则继续去上一级作用域中寻找，以此类推
#       直到找到全局作用域，依然没有找到，则会抛出异常
#           NameError: name ‘a‘ is not defined

def fn2():
    def fn3():
        print(‘fn3中:‘,‘a =‘,a)
    fn3()

# fn2()    

a = 20

def fn3():
    # a = 10 # 在函数中为变量赋值时，默认都是为局部变量赋值
    # 如果希望在函数内部修改全局变量，则需要使用global关键字，来声明变量
    global a # 声明在函数内部的使用a是全局变量，此时再去修改a时，就是在修改全局的a
    a = 10 # 修改全局变量
    print(‘函数内部：‘,‘a =‘,a)

# fn3()
# print(‘函数外部：‘,‘a =‘,a)


# 命名空间（namespace）
# 命名空间指的是变量存储的位置，每一个变量都需要存储到指定的命名空间当中
# 每一个作用域都会有一个它对应的命名空间
# 全局命名空间，用来保存全局变量。函数命名空间用来保存函数中的变量
# 命名空间实际上就是一个字典，是一个专门用来存储变量的字典

# locals()用来获取当前作用域的命名空间
# 如果在全局作用域中调用locals()则获取全局命名空间，如果在函数作用域中调用locals()则获取函数命名空间
# 返回的是一个字典
scope = locals() # 当前命名空间
print(type(scope))
# print(a)
# print(scope[‘a‘])
# 向scope中添加一个key-value
scope[‘c‘] = 1000 # 向字典中添加key-value就相当于在全局中创建了一个变量（一般不建议这么做）
# print(c)

def fn4():
    a = 10
    # scope = locals() # 在函数内部调用locals()会获取到函数的命名空间
    # scope[‘b‘] = 20 # 可以通过scope来操作函数的命名空间，但是也是不建议这么做

    # globals() 函数可以用来在任意位置获取全局命名空间
    global_scope = globals()
    # print(global_scope[‘a‘])
    global_scope[‘a‘] = 30
    # print(scope)

fn4()