Python函数

发布于:2025-02-11 ⋅ 阅读:(63) ⋅ 点赞:(0)

思维导图

Python函数的思维导图

函数介绍

函数

函数:是组织好的,可重复使用的,用来实现特定功能的代码段

因为,len()是Python内置的函数:

        是提前写好的

        可以重复使用

        实现统计长度这一特定功能的代码段

我们使用过的:input()、print()、str()、int()等都是Python的内置函数

为什么要学习、使用函数呢? 

        为了得到一个针对特定需求、可供重复利用的代码段 提高程序的复用性,减少重复性代码,提高开发效率。

总结 

1. 函数是:

        组织好的、可重复使用的、用来实现特定功能的代码段

2. 使用函数的好处是:

        将功能封装在函数内,可供随时随地重复利用

        提高代码的复用性,减少重复代码,提高开发效率

函数的定义

函数的定义

函数的定义:

函数的调用:

总结

1. 函数的定义语法

def 函数名(传入参数):
    函数体
    return 返回值

2. 函数使用步骤:

        先定义函数

        后调用函数

3. 注意事项:

        参数不需要,可以省略

        返回值不需要,可以省略

函数的参数

函数的传入参数

传入参数的功能是:在函数进行计算的时候,接受外部(调用时)提供的数据

有如下代码,完成了2个数字相加的功能:

函数的功能非常局限,只能计算1 + 2。

有没有可能实现:每一次使用函数,去计算用户指定的2个数字,而非每次都是1 + 2呢?

可以的,使用函数的传入参数功能,即可实现。

函数的传入参数 - 传参定义

基于函数的定义语法:

可以有如下函数定义:

实现了,每次计算的是x + y,而非固定的1 + 2

x + y的值,可以在调用函数的时候指定。

函数的传入参数 - 语法解析

语法解析:

函数定义中,提供的x和y,称之为:形式参数(形参),表示函数声明将要使用2个参数

        参数之间使用逗号进行分隔

函数调用中,提供的5和6,称之为:实际参数(实参),表示函数执行时真正使用的参数值

        传入的时候,按照顺序传入数据,使用逗号分隔

函数的传入参数

传入参数的数量是不受限制的。

        可以不使用参数

        也可以仅使用任意N个参数

代码示例

示例:

# 定义一个实现两值相加的函数
def add(x, y):
    result = x + y
    print(f"{x} + {y}的和为{x + y}")
​
​
# 调用函数并传参
add(2, 3)

示例2:

# 先定义函数
def Check_nucleic_acid(x):
    if 35 < x <= 37.5:
        print("欢迎来到红山动物园!请出示你的健康码以及72小时核酸证明。并配合检测体温。")
        print(f"体温检测中,你的体温为:{x}度,体温正常,请进。")
    else:
        print("欢迎来到红山动物园!请出示你的健康码以及72小时核酸证明。并配合检测体温。")
        print(f"体温检测中,你的体温为:{x}度,体温异常,需要隔离。")


# 获取用户温度
body_temperature = float(input("请输入你的体温:"))

# 调用函数
Check_nucleic_acid(body_temperature)

总结

1. 函数的传入参数的作用是?

        在函数运行的时候,接受外部传入的数据

2. 使用方式

3. 注意事项

        函数定义中的参数,称之为形式参数

        函数调用中的参数,称之为实际参数

        函数的参数数量不限,使用逗号分隔开

        传入参数的时候,要和形式参数一一对应,逗号隔开

函数的返回值

函数返回值的定义

什么是返回值

生活中的返回值:

程序中的返回值:

如图代码

定义两数相加的函数功能。完成功能后,会将相加的结果返回给函数调用者 所以,变量r接收到了函数的执行结果。

综上所述:        

        所谓“返回值”,就是程序中函数完成事情后,最后给调用者的结果

返回值的语法

语法格式如图:

如图,变量就能接收到函数的返回值

语法就是:通过return关键字,就能向调用者返回数据

代码示例

# 先定义一个函数

def add(x, y):
    result = x + y
    return result


# 调用函数
number = add(3, 5)

print(number)

总结

1. 什么是函数返回值?

        函数在执行完成后,返回给调用者的结果

2. 返回值的应用语法:

​
def 函数名(传入参数):
    函数体
    return 返回值
变量 = 函数(参数)
​

        使用关键字:return 来返回结果

3. 注意:

        函数体在遇到return后就结束了,所以写在return后的代码不会执行。

None类型

None类型

思考:如果函数没有使用return语句返回数据,那么函数有返回值吗?

实际上是:有的。

Python中有一个特殊的字面量:None,其类型是:<class 'NoneType'> 无返回值的函数,实际上就是返回了:None这个字面量

None表示:空的、无实际意义的意思

函数返回的None,就表示,这个函数没有返回什么有意义的内容。

也就是返回了空的意思。

 演示:

None可以主动使用return返回,效果等同于不写return语句:

None类型的应用场景

None作为一个特殊的字面量,用于表示:空、无意义,其有非常多的应用场景。

        用在函数无返回值上

        用在if判断上

                在if判断中,None等同于False

                一般用于在函数中主动返回None,配合if判断做相关处理

        用于声明无内容的变量上

                定义变量,但暂时不需要变量有具体值,可以用None来代替

代码示例

# 定义函数判断是否未成年

def age(x):
    if x >= 18:
        print('你已成年,可以进入。')
        return True


a = int(input('请输入您的年龄: '))

# 调用函数
b = age(a)

# 根据函数结果判断是否让进入
# not None 为 True
if not b:
    print('你未成年,不能进入。')

总结

1. 什么是None

        None是类型’NoneType’的字面量,用于表示:空的、无意义的

2. 函数如何返回None

        不使用return语句即返回None

        主动return None

3. 使用场景

        函数返回值

        if判断

        变量定义 

函数说明文档

函数的说明文档

函数是纯代码语言,想要理解其含义,就需要一行行的去阅读理解代码,效率比较低。

我们可以给函数添加说明文档,辅助理解函数的作用。

语法如下:

通过多行注释的形式,对函数进行说明解释

        内容应写在函数体之前

在PyCharm中查看函数说明文档

在PyCharm编写代码时,可以通过鼠标悬停,查看调用函数的说明文档

代码示例

示例

# 定义函数
def add(x, y):
    """
    这是一个两数相加的函数
    :param x: 这是第一个相加的数值
    :param y: 这是第二个相加的数值
    :return: 返回两数之和
    """
    result = x + y
    return result


# 调用函数
res = add(2, 3)

总结

1. 函数说明文档的作用是?

        对函数进行说明解释,帮助更好理解函数的功能

2. 定义语法

        :param 用于解释参数

        :return 用于解释返回值 

  • 函数说明文档是为方便对函数整体功能的解释,尤其是对参数和返回值的解释说明

  • 调用函数时,可以将鼠标光标悬浮在函数名上,就可以看到函数说明文档的注释,使用我们使用函数

函数的嵌套调用

什么是函数的嵌套

所谓函数嵌套调用指的是一个函数里面又调用了另外一个函数

执行效果:

执行过程

如果函数A中,调用了另外一个函数B,那么先把函数B中的任务都执行完毕之后才会回到上次 函数A执行的位置

总结

1. 什么是嵌套调用

在一个函数中,调用另外一个函数

2. 执行流程

函数A中执行到调用函数B的语句,会将函数B全部执行

完成后,继续执行函数A的剩余内容 

函数的分类和代码调试

示例:

def add():
    """
    这是一个无参无返回值的函数
    :return: None
    """
    print("这是一个无参无返回值的函数")


add()


def add(x, y):
    """
    这是一个有参无返回值的函数
    :param x: 这是第一个参数
    :param y: 这是第二个参数
    :return: None
    """
    print("这是一个有参无返回值的函数", x + y)


add(2, 3)


def add():
    """
    这是一个无参有返回值的函数
    :return: 返回一个固定的字符串
    """
    print("这是一个无参有返回值的函数")
    return "哈哈"


print(add())


def add(x, y, z):
    """
    这是一个有参有返回值的函数
    :param x: 这是相加的第一个数值
    :param y: 这是相加的第二个数值
    :param z: 这是相加的第三个数值
    :return: 三数之和
    """
    print("这是一个有参有返回值的函数")
    return x + y + z


print(add(1, 2, 3))

 调试:

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变量的作用域

局部变量

变量作用域指的是变量的作用范围(变量在哪里可用,在哪里不可用)

主要分为两类:局部变量和全局变量

所谓局部变量是定义在函数体内部的变量,即只在函数体内部生效

变量a是定义在`testA`函数内部的变量,在函数外部访问则立即报错.

局部变量的作用:在函数体内部,临时保存数据,即当函数调用完成后,则销毁局部变量

全局变量

所谓全局变量,指的是在函数体内、外都能生效的变量

思考:如果有一个数据,在函数A和函数B中都要使用,该怎么办?

答:将这个数据存储在一个全局变量里面

global关键字

思考:`testB`函数需要修改变量num的值为200,如何修改程序?

`testB`函数内部的 num = 200 是定义了一个局部变量

 ☆ 使用 global关键字 可以在函数内部声明变量为全局变量, 如下所示

代码示例

示例:

# 先定义函数
def test1():
    # 局部变量
    # global关键字可以将局部变量声明为全局变量
    global num
    num = 10
    # 使用局部变量
    # 就近原则:如果局部变量和全局变量同名,函数内优先使用局部变量
    print(num)
​
​
def test2():
    print(num)
​
​
if __name__ == '__main__':
    # 全局变量
    num = 100
    print(num)  # 100
    # 调用函数
    test1()
    test2()
​
    print(num)
​

总结

  • 局部变量:只能在自定义的函数内的访问的变量

  • 全局变量:可以在任意函数内外都能访问的变量

  • 就近原则:如果局部变量与全局变量同名,函数内优先局部变量

  • global关键字可以将自定义函数中的局部变量声明为全局变量

综合案例

需求分析

  • 定义一个全局变量:money,用来记录银行卡余额(默认5000000)

  • 定义一个全局变量:name,用来记录客户姓名(启动程序时输入)

  • 定义如下的函数:

    • 查询余额函数:query_balance()---打印变量money,并调用主菜单函数

    • 存款函数:save_money()---输入存钱数,与money累加,并调用主菜单函数

    • 取款函数:get_money()---输入取钱数,与money相减,并调用主菜单函数

    • 主菜单函数:main_menu()---一直循环(while True)根据用户输入选择项,调用对应的函数(查询(query_balance())、存款、取款)或者直接退出(break)

  • 要求:

    • 程序启动后要求输入客户姓名

    • 查询余额、存款、取款后都会返回主菜单

    • 存款、取款后,都应显示一下当前余额

    • 客户选择退出或输入错误,程序会退出,否则一直运行

代码示例

def menu():
    print("---------------主菜单---------------")
    print(f"{name},您好,欢迎来到肇事银行ATM。请选择操作:")
    print("查询余额    [输入1]")
    print("存款       [输入2]")
    print("取款       [输入3]")
    print("退出       [输入4]")


def balance_inquiry():
    global money
    print("--------------查询余额--------------")
    if money >= 0:
        print(f"{name},您好,您的余额剩余:{money}元。")
    else:
        print(f"{name},您好,您的余额错误,暂时无法查询。")


def deposit_inquiry():
    print("----------------存款----------------")
    global deposit_money
    global money
    deposit_money = float(input("请输入您的存款金额:"))
    if deposit_money >= 0:
        print(f"{name},您好,您存款{deposit_money}元成功。")
        money += deposit_money
        print(f"{name},您好,您的余额剩余:{money}元。")
    else:
        print("您的存款金额有误。")


def withdraw_inquiry():
    print("----------------取款----------------")
    global withdraw_money
    global money
    withdraw_money = float(input("请输入您的取款金额:"))
    if withdraw_money >= 0:
        print(f"{name},您好,您取款{withdraw_money}元成功。")
        money -= withdraw_money
        print(f"{name},您好,您的余额剩余:{money}元。")
    else:
        print("您的取款金额有误。")

if __name__ == '__main__':
    name = input("请输入你的名字:")
    if name == "周杰伦":
        money = 5000000
        while True:
            menu()
            choice = int(input("请输入您的选择:"))
            if choice == 1:
                balance_inquiry()
                continue
            elif choice == 2:
                deposit_inquiry()
                continue
            elif choice == 3:
                withdraw_inquiry()
                continue
            elif choice == 4:
                break
            else:
                print("您的输入有误。")
                break
    else:
        print("没有查询到您的信息。")

函数多返回值

思考:

问: 如果一个函数如些两个return (如下所示),程序如何执行?

答:只执行了第一个return,原因是因为return可以退出当前函数, 导致return下方的代码不执行

多个返回值

如果一个函数要有多个返回值,该如何书写代码?

按照返回值的顺序,写对应顺序的多个变量接收即可

变量之间用逗号隔开

支持不同类型的数据return

代码示例

示例

# 1-定义函数
def show():
    return 1, 2, 3

# 2-调用函数
t = show()
print(t, type(t))

# 直接拆包接收
a, b, c = show()
print(a, b, c, type(a), type(b), type(c))

函数多种传参方式 

函数参数种类

使用方式上的不同, 函数有4中常见参数使用方式:

        位置参数

        关键字参数

        缺省参数

        不定长参数

位置参数

位置参数:调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数

注意:      

        传递的参数和定义的参数的顺序及个数必须一致

关键字参数

关键字参数:函数调用时通过“键=值”形式传递参数.

作用: 可以让函数更加清晰、容易使用,同时也清除了参数的顺序需求.

注意:        

        函数调用时,如果有位置参数时,位置参数必须在关键字参数的前面,但关键字参数之间不存在先后顺序

缺省参数

缺省参数:缺省参数也叫默认参数,用于定义函数,为参数提供默认值,调用函数时可不传该默认参数的值(注意:所有位置参数必须出现在默认参数前,包括函数定义和调用).

作用: 当调用函数时没有传递参数, 就会使用默认是用缺省参数对应的值.

注意:        

        函数调用时,如果为缺省参数传值则修改默认参数值, 否则使用这个默认值

 不定长参数

不定长参数:不定长参数也叫可变参数. 用于不确定调用的时候会传递多少个参数(不传参也可以)的场景.

作用: 当调用函数时不确定参数个数时, 可以使用不定长参数

不定长参数的类型:      

        ①位置传递      

        ②关键字传递

位置传递

注意:      

        传进的所有参数都会被args变量收集,它会根据传进参数的位置合并为一个元组(tuple),args是元组类型,这就是位置传递

关键字传递

注意:      

        参数是“键=值”形式的形式的情况下, 所有的“键=值”都会被kwargs接受, 同时会根据“键=值”组成字典.

代码示例

 示例:

  • 位置、关键字、缺省参数

示例:

# 1-定义函数
def show1(name, age, height):
    print(f"姓名: {name}, 年龄: {age}, 身高: {height}")


# 2-1调用函数,使用位置传参
# 注意:位置传参实参和形参的个数和顺序必须一致
show1(18, '张三', 183)

# 2-2调用函数,使用关键字传参
# 注意:关键字传参:k=v,要求形参和实参个数必须一致,但是顺序无所谓
# 如果位置传参和关键字传混用,位置参数必须在关键字参数前面
show1(age=18, height=183, name='李四')
show1('张三', age=18, height=183)

# 3-定义包含缺省参数的函数
def show2(name, age=18, height=188.8):
    print(f"姓名: {name}, 年龄: {age}, 身高: {height}")

# 3-1 调用函数,使用缺省参数传参
show2('张三')
show2('张三', 88)
show2('张三', 88)
show2('张三', height=158.6)
  • 不定长参数

​示例:

# 1-1定义可变参数函数
def show1(*args):
    print(args)

# 1-2 调用可变参数函数
show1(1)
show1(1, 2)
show1(1, 2, 'a')


# 2-1 定义关键字传参的不定长参数
def show2(**kwargs):
    print(kwargs)


# 2-2 调用关键字传参的不定长参数的函数
show2(name='张三')
show2(name='张三', age=18)
show2(name='张三', age=18, gender='女')



# 定义函数实现对任意个数的数字求和
def add(*args):
    # 定义变量作为累加的结果
    num_sum = 0
    # 遍历元组,对所有元素进行累加
    for n in args:
        if type(n) == type(1):
            num_sum += n
    print(num_sum)

add(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14)

总结

1. 掌握位置参数      

        ·根据参数位置来传递参数

2. 掌握关键字参数      

        ·通过“键=值”形式传递参数,可以不限参数顺序      

        ·可以和位置参数混用,位置参数需在前

3. 掌握缺省参数      

        ·不传递参数值时会使用默认的参数值      

        ·默认值的参数必须定义在最后

4. 掌握不定长参数      

        · 位置不定长传递以*号标记一个形式参数,以元组的形式接受参数,形式参数一般命名为args      

        · 关键字不定长传递以**号标记一个形式参数,以字典的形式接受参数,形式参数一般命名为kwargs


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