为什么要使用函数？

在说明原因之前，我们先来看一个需求，比如你的boss需要你写实现以下的打印输出，并插入在某段程序代码的20个位置都条件此打印输出：

********************

********************hello,python!********************

********************

你咔咔咔就用代码实现了需求，并将代码添加到了程序的20个位置，代码如下，但是你的boss看着你的代码却不是很认可，他说：如果我现在需要你把所有的"*"都换成"#"。你一脸懵逼，难道要一个一个的改吗？

print("""********************

********************

hello,python!

********************

********************""")

苦苦思索不得果，询问boss，boss捋了捋袖子，几下就给你搞定了，对你说：去学学函数吧，便离去，深藏功与名，代码如下：

defindex():"""打印符号"""

print('*'*20)defsay():"""打印问候"""

print("hello,python!")

index()

index()

say()

index()

index()

你看了一眼代码豁然开朗，那么这里这么写到底有什么好处呢？

1.如果你现在需要将所有的"*"改为"#"，只需要将函数index中的"*"替换为"#"

2.如果你现在需要打在问候前后各打印3行符号，只需要在say()前后各加一个index()

3.如果你现在还需要在其他程序其他的地方再打印这五行输出，只需要复制粘贴下面的五行代码

这就是函数带来的好处，也就是为什么要使用函数

1.减少了重复的代码

2.更有利于阅读代码，便于调试，可维护性增强

3.增加了代码整体结构的层次化，使组织结构更清晰

初识函数

在python中函数大致可以分为两类：

1.内置函数

比如用来求和的sum函数，求最大值的max函数，求最小值的min函数等等

print(sum((1,2,3))) #求和

print(max(1,2,3)) #打印最大值

print(min(1,2,3)) #打印最小值

在python3.x中，print本身也是一个内置的函数，但是在python2.x不是函数。

2.自定义函数

说了那么多函数的好处，那么我们该怎么定义函数呢？

一般格式如下:

def函数名(arg1,arg2,arg3)："""描述信息"""函数体return

def为函数的关键字，函数名为自定义，最好是具有描述性的名字且不能与python的关键字一致，arg1等为函数的形参，可以有也可以没有，数量可以是一个或者是无穷个，引号处为描述信息，强烈的要求你在定义函数的时候请写上描述信息，便于其他人一眼看到你定义的函数的时候，知道是做什么的，函数体定义了一系列的具体操作，return用来返回值，当一个函数没有使用return来返回值，python解释器默认会返回一个None值。

定义函数

在python中，函数必须是先定义后使用的，可以从是否向函数内传入参数将函数的定义分为以下三种：

1.无参函数

函数体内只是简单的命令，不需要依赖外部传入的参数

defmy_python():"""This is my python"""

print("From my python!")print(my_python.__doc__) #可打印注释信息

2.有参函数

需要依赖外部传入的值

defmy_max(x,y):"""求2个数的最大值"""max_number=x if x > y elseyreturn max_number

3.空函数

在一个项目的前期，可以使用空函数来定义整个项目的框架

defauth():pass

defgoods():pass

那么定义了这么的函数，怎么去用呢？下面我们就来讲讲函数的调用

函数的调用

我们也从是否传递参数来说明函数的调用

1.无参函数的调用

在调用无参函数的时候只需要使用函数名加小括号即可调用

defmy_python():"""This is my python"""

print("From my python!")

my_python()#调用函数#输出结果

From my python!

2.有参函数的调用

在调用有参函数的时候，需要向函数里面传递值

defmy_max(x,y):"""求2个数的最大值"""max_number=x if x > y elseyreturnmax_number

res=my_max(100,2)print(res)#输出结果

100

如上函数，我们将100和2传递给了函数my_max，函数求出最大值并返回最大值，这里将最大值返回给了res，然后打印res。

返回值

通常情况下无参函数不需要使用return返回值

1.无参函数返回值

在无参函数中不写return，默认会返回一个None

deffoo():"""打印"""

print("From the foo")

res=foo()print(res)#输出结果

From the foo

None

2.return一个值

defmy_max(x,y):"""求2个数的最大值"""max_number=x if x > y elseyreturnmax_number

res=my_max(100,2)print(res)#输出结果

100

3.return可以返回任意类型的多个值

defbar(x,y):"""测试return"""

return x,y,3,4,5,[1,2],{'a':2},{1,2},(1,2)

res=bar(1,2)print(res)#输出结果

(1, 2, 3, 4, 5, [1, 2], {'a': 2}, {1, 2}, (1, 2))

return返回多个值的时候，返回的是一个元组

那如果我们在一个函数内同时使用多个返回值呢？

defmul_retu():return 1

return 2

return 3

print(mul_retu())#输出结果

1

当函数体内有多个返回值，仅执行一条

形参和实参

形参：在定义函数的时候，括号里面的参数，相当于变量

实参：在调用函数的时候，括号里面的参数，相当于值，实参也可以被当成变量值

举个例子：

defmy_max(x,y):"""求2个数的最大值"""max_number=x if x > y elseyreturnmax_number

res=my_max(100,2)print(res)

这里的函数名后括号内的x和y就是形参，而在调用函数的时候函数名括号里面的(100,2)就是实参。只有在调用阶段的时候，形参和实参才会有绑定关系，也就是说函数只有在被调用时生效。

我们来看以下几个函数：

defbar(x):print(x)

x=3x=1bar(x)print(x)#运行结果

1

1

defbar1(y):print(y)

y.append(5)

y=[1,2,3,4]

bar1(y)print(y)#运行结果

[1, 2, 3, 4]

[1, 2, 3, 4, 5]defbar1(z):print(z)

z=(1,2)

z=(1,2,3,4)

bar1(z)print(z)#运行结果

(1, 2, 3, 4)

(1, 2, 3, 4)

以上几个函数都试图去修改外部传入的变量的值，但是只有个别修改成功了，这里总结以下：

如果向函数内传递的是不可变类型(字符串，元组，整型)，函数则不能修改其值

如果向函数内传递的是可变的类型(列表，字典)，函数会修改其值

所以在向函数内部传递值的时候，部件以传递可变类型，这样函数会修改外部的值，除非你想要这么做。

位置参数和默认参数

前面我们写过实参和形参，现在我们就站在不同的角度去看传值。

实参的角度，先来一个函数：

deffoo(x,y):"""大于2个数"""

print(x)print(y)

既然我们是通过实参的角度，那么通过实参有以下两种方式的传值：

1.按照位置传值给函数

foo(1,2)

这里的1必定传给了x，2必定传给了y。

2.按关键字传值

我们可以在传值的时候就指定x,y传的值，那么不管x在前还是在后，都能正确的传给形参x和y

foo(x=1,y=2)

foo(y=2,x=1)

3.混合传值

也可以把按位置传值和按关键字传值放在一起，这个时候按关键字传值就必须要在前面，而且对于关键字传值，一个参数不能重复的赋值

从形参的角度来看

deffoo(x,y):"""大于2个数"""

print(x)print(y)

位置参数是必须要传值的，一个位置参数就必须传一个值

但是也可以存在不一定要传值的默认参数，可以在定义函数的时候，就在形参后跟值

def foo(x,y=1):print(x)print(y)

foo(1)

foo(y=2,x=1)

可变参数

我们来看函数max()求最大值的函数

>>> max(1,2,3,4)4

>>> max(1,2,3,4,56,12)56

>>> max(123,221,324,32,123,3,1,23,2)324

可以看到我们不管给函数max传递多少个值，他都能接受，这是怎么实现的呢？

引出：

*args     (args可以用任何合法的字符串代替，默认一般使用args)

*args是一个可变的形参，看下面的函数：

def foo(x,*args):print(x)print(args)

foo(1,2,3,4,5)#运行结果

1(2, 3, 4, 5)

从实参的角度来看，1会传给x，呃，那么2,3,4,5该怎么办，按位置传值的时候，多余的实参会传给args，生成一个元组

当*args与位置形参和默认形参混合的时候，位置形参要放在最前面，默认形参要放在最后面：

def foo(x,*args,y=1): #一般*args不会和默认参数放在一起用

print(x)print(y)print(args)

foo(1,2,3,4,5,y=100)#运行结果

1

100(2, 3, 4, 5)

#从形参的角度

def foo(*args): #foo(x,y,z)

print(args)

foo(1,2,3)#从实参的角度#*args=*(1,2,3)

defbar(x,y,z):print(x)print(y)print(z)

bar(*(1,2,3)) #bar(1,2,3)

除了*args之外还有个**kwargs，我们来看一个例子，当按关键字传值的时候，多余的会传给kwargs，生成一个字典：

def foo(x,**kwargs):print(x)print(kwargs)

foo(1,y=2,a=3,b=4)#输出结果

1{'a': 3, 'b': 4, 'y': 2}

#从实参的角度

def foo(x,y,z=1):print(x)print(y)print(z)

foo(**{'x':1,'y':2,'z':3}) #foo(x=1,y=2,z=3)

*args和**kwargs混合

def auth(name,passwd,sex='male'):print(name)print(passwd)print(sex)def foo(*args,**kwargs):#print("From the foo")

auth(*args,**kwargs)

foo("Frank","123")

foo(name='claire',passwd='123',sex="female")

名称空间和作用域

名称空间

从字面的意思来看就是存放名字的空间，当我们定一个变量的这个，例如x=1，那么x就是名称，它会放到一个所谓的“空间”中，当我们调用它的名称的时候就可以获得其值。在python中有3种类型的名称空间。

1.内置名称空间

解释器一启动就有的，比如sum,print,max这些函数名都内置的名称

2.全局名称空间

在一个文件中，顶头写的就是定一个全局的名称，比如顶头定一个变量，列表或者字典，那么这些对象的名称就是全局名称

3.局部名称空间

在函数内部定义的对象的名称

作用域：就是名称空间的作用范围

看一下下面的例子

x=1

deffoo():

x=12

print(x)

foo()print(x)#运行结果

12

1

根据结果我们可以知道，当在函数内部，打印一个变量的时候，她会现在局部名称空间里面去找有没有这个变量，如果有就打印其值，当我们在全局名称空间里面打印变量值的时候，它会在全局下面找，而不会去局部名称空间里面去找。

x=1

deffoo():print(x)

foo()print(x)#输出结果

1

1

来看一下上面的例子，当我们在局部名称空间里面并没有定义值，它会去全局的名称空间去找。

所有在函数内部需要一个变量的时候，寻找名称空间顺序是局部==>全局==>内置，如果在全局下需要一个变量的时候，会现在全局找，再在内置找，不会去局部名称空间里面去找。

这里内置名称空间和全局名称空就是全局作用域，局部名称空间就是局部作用域。

名称空间的查询

查询名称空间可以使用如下函数：

globals()：查看全局名称空间

locals()：查看局部名称空间

1.在全局作用域下查询

在全局作用域下查询，全局名称空间和局部名称空间是一样的

x=1

defmy_function():

y=2

print(globals()) #查看全局名称空间

print(locals()) #查看局部名称空间#运行结果

{'__name__': '__main__', '__doc__': None, 'x': 1, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.sourcefileloader object at>, 'my_function': , '__spec__': None, '__file__': 'E:/py_fullstack/函数/名称空间和作用域.py', '__cached__': None, '__builtins__': }

{'__name__': '__main__', '__doc__': None, 'x': 1, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.sourcefileloader object at>, 'my_function': , '__spec__': None, '__file__': 'E:/py_fullstack/函数/名称空间和作用域.py', '__cached__': None, '__builtins__': }2.在局部作用域内查询

2.在局部作用域内查询

在局部作用域内查询，即在函数内部查询，全局名称空间为函数外部的名称空间(内置名称空间和全局名称空间)，而局部名称空间只有函数内部定义的名称(局部名称空间)

x=1

defmy_function():

y=2

print(globals())print(locals())

my_function()#运行结果

{'__builtins__': , 'x': 1, '__doc__': None, '__file__': 'E:/py_fullstack/函数/名称空间和作用域.py', '__name__': '__main__', '__package__': None, '__cached__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.sourcefileloader object at>, '__spec__': None, 'my_function': }

{'y': 2}

函数的嵌套

1.函数的嵌套调用

函数可以被其他的函数放在函数体内调用，举例如下：

defmy_max(x,y):return x if x >y elseyprint(my_max(10,100))defmy_max4(a,b,c,d):

res1=my_max(a,b)

res2=my_max(res1,c)

res3=my_max(res2,d)returnres3print(my_max4(1,20,2,111))#运行结果

100

111

2.函数的嵌套定义

意思就是可以在函数内定义函数

deff1():print("from the f1")deff2():print("from the f2")deff3():print("from the f3")

f2()

f1()#运行结果

fromthe f1from the f2

函数对象

在Python中有句话是“一切皆对象”，函数也不例外，函数作为对象可以赋值给一个变量、可以作为元素添加到集合对象中，可以作为参数传递给其他的函数，也可以作为返回值，这一类特性就是“第一类对象”所有的：

deffoo():print("foo")print(foo)#运行结果

函数可以被赋值

deffoo():print('foo')#print(foo)

f=fooprint(f)

f()#运行结果

foo

函数可以被当作参数传递

deffoo():print('foo')defbar(func):print(func)

bar(foo)#运行结果

把函数当作容器类型的元素

defsearch():print('===search')defadd():print('===add')defdelete():print('===delete')

cmd_dic={'search':search,'add':add,'delete':delete,

}deftell_message():

msg="""search:查询

add：增加

delete:删除"""

print(msg)whileTrue:

tell_message()

choice= input("Please input your choice:").strip()

cmd_dic[choice]()

闭包函数

首先我们来看下面这个例子

x=100

deff1():

x=1

deff2():print(x)returnf2

f=f1() #返回f2的内存地址

print(f)

f()#运行结果

.f2 at 0x00000288E92401E0>

1

闭包：首先必须是内部定义的函数，该函数包含对外部作用域而不是全局作用域名字的引用，上面的f2就是一个闭包函数

闭包的应用(爬取一个页面)，这里的f2也是一个闭包函数：

from urllib.request importurlopendeff1(url):deff2():print(urlopen(url).read())returnf2

python=f1('http://www.python.org') #返回了函数f2的功能和对外部作用域定义的url==》python

python()