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Python函数的概念和使用

函数

为了便于程序的维护和更好的实现模块化，好的程序都会分解为很多函数。

可以这么说，对于任何的编程语言，函数都是一个非常重要的概念。

python 不仅简化了函数的定义过程，而且还大量借鉴了其他函数编程语言中的优秀特性。

本章内容非常重要！

一、函数的概念和作用

1.1什么是函数

函数就是把完成特定功能的一段代码封装起来。给该功能起一个名字（函数名）。

哪里需要实现该功能就在哪里调用该函数。

函数可以在任何时间任何地方调用。

所谓函数，就是把具有独立功能的代码块组织为一个小模块，在需要的时候调用。

1.2 函数的作用

函数是能完成某一功能的代码段

函数是可重复执行的代码段

函数方便管理和维护,便于复用

二、函数的使用

2.1 函数的使用步骤

定义函数：封装独立的功能

调用函数：就是执行函数。(调用几次就函数执行几次)

2.2 函数的定义

使用函数之前一定要先定义。

python 的函数定义非常简单。

函数定义语法：

def 函数名([形参列表]):

函数体

说明：

def 是定义函数的关键字。(define function)

函数名是这个函数的符号(引用)，调用这个函数的时候我们需要函数名。

函数名后的圆括号是必须的。

形参列表表示我们可以定义多个形参，接受函数调用时传递过来的参数。形参不是必须的，根据需要决定是否需要定义形参

圆括号后面必须有一个冒号:.

新起一行，必须有缩进来定义函数体。函数体就是函数每次调用的时候都会执行的代码。

示例代码：# 定义无参函数

def show():

print("我是函数内的代码1")

print("我是函数内的代码2")

# 定义有参函数，形参在函数内部可以作为普通变量使用。

def show1(a, b):

print(a + b)

定义函数名称的规则：

可以由字母，下划线，和数字组成

数字不能开头

不能与关键字重名

多个单词小写使用下划线拼接：get_sum

2.3 函数的调用

定义函数的目的是为了让函数做一些事情。

但是函数如果仅仅定义不会自己去执行。

时刻记住一句话，函数只有被调用才能被执行！

所以想要函数执行，必须显示的去调用函数。

在使用函数的时候，一定要保证声明在前，调用在后！

2.3.1 简单函数调用

函数调用非常简单，只需要：函数名(实参)即可。当然如果函数定义的时候没有形参，则就不用实参。

def show():

print("我是函数内的代码1")

print("我是函数内的代码2")

show() # 调用函数

show() # 一个函数可以多次调用。每次调用都会执行一次函数体的代码

show()

2.3.2 带形参的函数调用

函数声明的时候，在括号内的是形参。

那么在调用函数的时候应该传递相同属性的参数过去，函数调用的时候的参数，叫做实参！

形参和实参的个数必须匹配，但是有一种情况除外，后面再说。

def add(a, b):

print(a + b)

add(2, 3)

add(20, 3)

2.4函数的返回值

我们定义的函数可以完成一个的功能，很多情况下，功能完成之后需要给函数调用者返回一些数据，这些返回的数据就需要用到函数的返回值功能。

返回值就是函数执行完毕后返回给调用处的结果

2.4.1.return的使用

比如：定义一个函数可以实现两个数的相加，然后返回给调用者计算的结果！

def add(a, b):

pass

n = a + b

return n

print(add(3, 5))

print(add(30, 5))

说明：

在函数内任何地方都可以出现return。return的作用就是结束函数，并把return后面的值返回给调用者。

一旦碰到 return,不管后面有多少代码，不管是否处于循环中，函数都会立即结束。

如果整个函数内部没有出现return,则函数会自动执行到函数体最后一行代码。

如果函数体内没有return,则函数运行结束的时候自动返回None

return后面也可以不跟返回值，这种情况下主要是为了结束函数，也会返回None (return None可以简写为return。)

案例1：一个给定的数，判断是否为质数

分析：定义一个函数，这个给定的数通过参数传递，最后结果：是否为质数，通过返回一个bool值给调用者。质数（prime number）又称素数，有无限个。质数定义为在大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数。

def is_prime(num):

for i in range(2, num):

if num % i == 0:

return False

return True

num = int(input("请输入一个整数："))

if is_prime(num):

print("%d 是质数！" % num)

else:

print("%d 不是质数！" % num)

案例2：计算输入的任意两个数之间所有的质数的和

分析：刚才已经定义了判断一个是否为质数，现在需要再定义一个可以计算两个数之间所有的质数的和的函数，并把计算结果返回给调用者。

def is_prime(num):

for i in range(2, num):

if num % i == 0:

return False

return True

def add_prime(num1, num2):

sum = 0

for num in range(num1, num2+1):

if is_prime(num):

sum += num

return sum

num1 = int(input("请输入第一个整数："))

num2 = int(input("请输入第2个整数："))

print("%d 到 %d 的之间所有的质数的和是：%d" % (num1, num2, add_prime(num1, num2)))

2.4.2.返回多个值

使用return一次只能返回一个值。

有些场景下，我们需要返回多个值。这种情况下我们我们可以把返回值的封装到list或tuple中，接受者拿到这个list或tuple直接解包就可以使用了。

最好封装在tuple中，因为tuple是不可变的, 所以效率比较高。

def foo(x):

return x ** 2, x ** 3, x ** 4

x = 4

a, b, c = foo(x)

print("%d 的平方是：%d, 3次方式：%d, 4次方是：%d" % (x, a, b, c))

2.5 文档注释

以前我们使用 # 来我们的代码添加注释，只使用单行注释。

我们定义了一个好函数，函数的描述等信息也应该让调用者很容易获取到，这个时候就用到文档注释。

文档注释将来可以直接生成 api 文档方便阅读。

如果要给函数添加文档注释，直接在函数内部的首行放置一个字符串即可。字符串可以是单行的(" "或者' ')，也可以是是多行的(""" """ 或 ''' ''')。

但是一般使用多行字符串来定义

作为国际惯例：

注释的第一行，一般是对函数的简述。

然后一个空行。

然后开始进行详细描述函数功能等。def foo(x):

"""该函数是对参数做一些计算

计算参数的多个次幂

:param x: 要计算次幂的数字

:return: 返回2次幂、3次幂、4次幂组成的元组

"""

return x ** 2, x ** 3, x ** 4

print(foo.__doc__) # 打印函数的文档注释

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