# 函数进阶
## 目标
* 函数参数和返回值的作用
* 函数的返回值 进阶
* 函数的参数 进阶
* 递归函数
## 01. 函数参数和返回值的作用
函数根据 **有没有参数** 以及 **有没有返回值**，可以 **相互组合**，一共有 **4 种** 组合形式
1. 无参数，无返回值
2. 无参数，有返回值
3. 有参数，无返回值
4. 有参数，有返回值
> 定义函数时，**是否接收参数，或者是否返回结果**，是根据 **实际的功能需求** 来决定的！
1. 如果函数 **内部处理的数据不确定**，就可以将外界的数据以参数传递到函数内部
2. 如果希望一个函数 **执行完成后，向外界汇报执行结果**，就可以增加函数的返回值
### 1.1 无参数，无返回值
此类函数，不接收参数，也没有返回值，应用场景如下：
1. **只是单纯地做一件事情**，例如 **显示菜单**
2. 在函数内部 **针对全局变量进行操作**，例如：**新建名片**，最终结果 **记录在全局变量** 中
> 注意：
* 如果全局变量的数据类型是一个 **可变类型**，在函数内部可以使用 **方法** 修改全局变量的内容 —— **变量的引用不会改变**
* 在函数内部，**使用赋值语句** 才会 **修改变量的引用**
### 1.2 无参数，有返回值
此类函数，不接收参数，但是有返回值，应用场景如下：
* 采集数据，例如 **温度计**，返回结果就是当前的温度，而不需要传递任何的参数
### 1.3 有参数，无返回值
此类函数，接收参数，没有返回值，应用场景如下：
* 函数内部的代码保持不变，针对 **不同的参数 处理 不同的数据**
* 例如 **名片管理系统** 针对 **找到的名片** 做 **修改**、**删除** 操作
### 1.4 有参数，有返回值
此类函数，接收参数，同时有返回值，应用场景如下：
* 函数内部的代码保持不变，针对 **不同的参数 处理 不同的数据**，并且 **返回期望的处理结果**
* 例如 **名片管理系统** 使用 **字典默认值** 和 **提示信息** 提示用户输入内容
* 如果输入，返回输入内容
* 如果没有输入，返回字典默认值
## 02. 函数的返回值 进阶
* 在程序开发中，有时候，会希望 **一个函数执行结束后，告诉调用者一个结果**，以便调用者针对具体的结果做后续的处理
* **返回值** 是函数 **完成工作**后，**最后** 给调用者的 **一个结果**
* 在函数中使用 `return` 关键字可以返回结果
* 调用函数一方，可以 **使用变量** 来 **接收** 函数的返回结果
> 问题：一个函数执行后能否返回多个结果？
### 示例 —— 温度和湿度测量
* 假设要开发一个函数能够同时返回当前的温度和湿度
* **先完成返回温度**的功能如下：
```python-------------------------------------------------
-----------------------------------------
* 在利用 **元组** 在返回温度的同时，也能够返回 **湿度**
* 改造如下：
``
```-----------------------------------------------------------------------------
> 提示：如果一个函数返回的是元组，括号可以省略
**技巧**
* 在 `Python` 中，可以 **将一个元组** 使用 **赋值语句** 同时赋值给 **多个变量**
* 注意：变量的数量需要和元组中的元素数量保持一致
### 面试题 —— 交换两个数字
**题目要求**
1. 有两个整数变量 `a = 6`, `b = 100`
2. 不使用其他变量，**交换两个变量的值**
--------------------------------------------------
#解法1：使用其他的变量
a = 6
b = 100
c = a
a = b
b = c
print(a,b,c)
#解法2：不使用其他的变量
a = 6
b = 100
a = a + b
b = a - b
a = a - b
#解法3：python专有
a = 6
b = 100
a, b = b, a #省略小括号，右边是个元组，其实是a, b = （b, a）
print(a,b)
-----------------------------------------
## 03. 函数的参数 进阶
### 3.1. 不可变和可变的参数
> 问题 1：在函数内部，针对参数使用 **赋值语句**，会不会影响调用函数时传递的 **实参变量**？ —— 不会！
----------------------------------------------------------------------------------
下面的例子当中num是个数字，之前说过数字是不可变类型。
第一步glnum标签被贴到99上
第二步开始执行demo，将变量glnum=99以参数的形式传递到函数中，那么num也被贴到99上
第三步开始将num重新贴到100上
结果num=100 glnum=99
-----------------------------------------------------------------------------------------
下面弄个可变类型参数
----------------------------------------------------------------------
demo中增加可变类型参数，列表/字典，numlist
定义全局列表，设置初始值456，并将列表当成实参传递到函数f内部
第一步"gllist应用列表456
第二步 开始执行demo，把gllist引用以参数的形式传递到函数内部，函数内部有numlist来接受，意味着函数内部建立了一个局部变量，并贴在了456上
第三步 函数内部内存中分配小格子记录123，并将numlist从456撕下来贴到123
结果gllist=456 numlist=123
`-------------------------------------------------------------------------------
总结：* 无论传递的参数是 **可变** 还是 **不可变** ：只要 **针对参数** 使用 **赋值语句**，会在 **函数内部** 修改 **局部变量的引用**，**不会影响到 外部变量的引用**
> 问题 2：如果传递的参数是 **可变类型**，在函数内部，使用 **方法** 修改了数据的内容，**同样会影响到外部的数据**
调用append方法不会修改列表的引用，只是在列表末尾追加了数字9
#### 面试题 —— `+=`，先相加后赋值
* 在 `python` 中，列表变量调用 `+=` 本质上是在执行列表变量的 `extend` 方法，不会修改变量的引用
``
### 3.2 缺省参数
* 定义函数时，可以给 **某个参数** 指定一个**默认值**，具有默认值的参数就叫做 **缺省参数**
* 调用函数时，如果没有传入 **缺省参数** 的值，则在函数内部使用定义函数时指定的 **参数默认值**
* 函数的缺省参数，**将常见的值设置为参数的缺省值**，从而 **简化函数的调用**
* 例如：对列表排序的方法
```python
gl_num_list = [6, 3, 9]
# 默认就是升序排序，因为这种应用需求更多
gl_num_list.sort()
print(gl_num_list)
# 只有当需要降序排序时，才需要传递 `reverse` 参数
gl_num_list.sort(reverse=True)
print(gl_num_list)
```
#### 指定函数的缺省参数
* 在参数后使用赋值语句，可以指定参数的缺省值
```python
def print_info(name, gender=True):
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("%s 是 %s" % (name, gender_text))
```
**提示**
1. 缺省参数，需要使用 **最常见的值** 作为默认值！
2. 如果一个参数的值 **不能确定**，则不应该设置默认值，具体的数值在调用函数时，由外界传递！
#### 缺省参数的注意事项
##### 1) 缺省参数的定义位置
* **必须保证** **带有默认值的缺省参数** **在参数列表末尾**
* 所以，以下定义是错误的！
```python
def print_info(name, gender=True, title):
```
##### 2) 调用带有多个缺省参数的函数
* 在 **调用函数时**，如果有 **多个缺省参数**，**需要指定参数名**，这样解释器才能够知道参数的对应关系！
```python
def print_info(name, title="", gender=True):
"""
:param title: 职位
:param name: 班上同学的姓名
:param gender: True 男生 False 女生
"""
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("%s%s 是 %s" % (title, name, gender_text))
# 提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值！
print_info("小明")
print_info("老王", title="班长")
print_info("小美", gender=False)
```
### 3.3 多值参数（知道）
#### 定义支持多值参数的函数
* 有时可能需要 **一个函数** 能够处理的参数 **个数** 是不确定的，这个时候，就可以使用 **多值参数**
* `python` 中有 **两种** 多值参数：
* 参数名前增加 **一个** `*` 可以接收 **元组**
* 参数名前增加 **两个** `*` 可以接收 **字典**
* 一般在给多值参数命名时，**习惯**使用以下两个名字
* `*args` —— 存放 **元组** 参数，前面有一个 `*`
* `**kwargs` —— 存放 **字典** 参数，前面有两个 `*`
* `args` 是 `arguments` 的缩写，有变量的含义
* `kw` 是 `keyword` 的缩写，`kwargs` 可以记忆 **键值对参数**
```python
def demo(num, *args, **kwargs):
print(num)
print(args)
print(kwargs)
demo(1, 2, 3, 4, 5, name="小明", age=18, gender=True)
```
> 提示：**多值参数** 的应用会经常出现在网络上一些大牛开发的框架中，知道多值参数，**有利于我们能够读懂大牛的代码**
#### 多值参数案例 —— 计算任意多个数字的和
**需求**
1. 定义一个函数 `sum_numbers`，可以接收的 **任意多个整数**
2. 功能要求：将传递的 **所有数字累加** 并且返回累加结果
```python
def sum_numbers(*args):
num = 0
# 遍历 args 元组顺序求和
for n in args:
num += n
return num
print(sum_numbers(1, 2, 3))
```
#### 元组和字典的拆包（知道）
* 在调用带有多值参数的函数时，如果希望：
* 将一个 **元组变量**，直接传递给 `args`
* 将一个 **字典变量**，直接传递给 `kwargs`
* 就可以使用 **拆包**，简化参数的传递，**拆包** 的方式是：
* 在 **元组变量前**，增加 **一个** `*`
* 在 **字典变量前**，增加 **两个** `*`
```python
def demo(*args, **kwargs):
print(args)
print(kwargs)
# 需要将一个元组变量/字典变量传递给函数对应的参数
gl_nums = (1, 2, 3)
gl_xiaoming = {"name": "小明", "age": 18}
# 会把 num_tuple 和 xiaoming 作为元组传递个 args
# demo(gl_nums, gl_xiaoming)
demo(*gl_nums, **gl_xiaoming)
```
## 04. 函数的递归
> 函数调用自身的 **编程技巧** 称为递归
### 4.1 递归函数的特点
**特点**
* **一个函数** **内部** **调用自己**
* 函数内部可以调用其他函数，当然在函数内部也可以调用自己
**代码特点**
1. 函数内部的 **代码** 是相同的，只是针对 **参数** 不同，**处理的结果不同**
2. 当 **参数满足一个条件** 时，函数不再执行
* **这个非常重要**，通常被称为递归的出口，否则 **会出现死循环**！
示例代码
```python
def sum_numbers(num):
print(num)
# 递归的出口很重要，否则会出现死循环
if num == 1:
return
sum_numbers(num - 1)
sum_numbers(3)
```
### 4.2 递归案例 —— 计算数字累加
**需求**
1. 定义一个函数 `sum_numbers`
2. 能够接收一个 `num` 的整数参数
3. 计算 1 + 2 + ... num 的结果
```python
def sum_numbers(num):
if num == 1:
return 1
# 假设 sum_numbers 能够完成 num - 1 的累加
temp = sum_numbers(num - 1)
# 函数内部的核心算法就是 两个数字的相加
return num + temp
print(sum_numbers(2))
```
> 提示：递归是一个 **编程技巧**，初次接触递归会感觉有些吃力！在处理 **不确定的循环条件时**，格外的有用，例如：**遍历整个文件目录的结构**