【Python】函数详解笔记
函数（Function）是指可重复使用的程序片段。它们允许你为某个代码块赋予名字，允许你 通过这一特殊的名字在你的程序任何地方来运行代码块，并可重复任何次数。这就是所谓的 调用函数。
我们已经使用过了许多内置的函数，例如 len 和 range 。
函数可以通过关键字 def 来定义。这一关键字后跟一个函数的标识符名称，再跟一对圆括 号，其中可以包括一些变量的名称，再以冒号结尾，结束这一行。
随后而来的语句块是函数 的一部分。下面的案例将会展示出这其实非常简单：
def say_hello():# 该块属于这一函数print('hello world')# 函数结束say_hello() # 调用函数say_hello() # 再次调用函数
输出：
hello worldhello world
它是如何工作的
我们以上文解释过的方式定义名为 say_hello 的函数。这个函数不使用参数，因此在括号中 没有声明变量。函数的参数只是输入到函数之中，以便我可以传递不同的值给它，并获得相 应的结果。
要注意到我们可以两次调用相同的函数，这意味着我们不必重新把代码再写一次。
函数参数
函数中的参数通过将其放置在用以定义函数的一对圆括号中指定，并通过逗号予以分隔。当 我们调用函数时，我们以同样的形式提供需要的值。要注意在此使用的术语——在定义函数 时给定的名称称作“形参”（Parameters），在调用函数时你所提供给函数的值称作“实 参”（Arguments）。
def print_max(a, b):if a > b:print(a, '是比较大的数')elif a == b:print(a, '等于', b)else:print(b, '是比较大的数')# 直接传递字面值print_max(3, 4)x = 5y = 7
输出
4 是比较大的数7 是比较大的数
它是如何工作的
在这里，我们将函数命名为 print_max 并使用两个参数分别称作 a 和 b 。我们使用一个 简单的if...else 语句来找出更大的那个数，并将它打印出来。
第一次调用函数 print_max 时，我们以实参的形式直接向函数提供这一数字。
在第二次调用 时，我们将变量作为实参来调用函数。print_max(x, y) 将使得实参 x 的值将被赋值给形参 a ，而实参 y 的值将被赋值给形参 b 。在两次调用中， print_max 都以相同的方式工 作。
局部变量
当你在一个函数的定义中声明变量时，它们不会以任何方式与身处函数之外但具有相同名称 的变量产生关系，也就是说，这些变量名只存在于函数这一局部（Local）。
这被称为变量的 作用域（Scope）。
所有变量的作用域是它们被定义的块，从定义它们的名字的定义点开始。
案例：
x = 50def func(x):print('x 是：', x)x = 2print('改变局部变量x为', x)func(x)print('x 仍然为', x)
输出：
x 为:50改变局部变量x为 2x 仍然为 50
它是如何工作的
当我们第一次打印出存在于函数块的第一行的名为 x 的值时，Python 使用的是在函数声明 之上的主代码块中声明的这一参数的值。
接着，我们将值 2 赋值给 x 。x 是我们这一函数的局部变量。因此，当我们改变函数中 x 的值的时候，主代码块中的 x 则不会受到影响。
随着最后一句 print 语句，我们展示出主代码块中定义的 x 的值，由此确认它实际上不受 先前调用的函数中的局部变量的影响。
global 语句
如果你想给一个在程序顶层的变量赋值（也就是说它不存在于任何作用域中，无论是函数还 是类），那么你必须告诉 Python 这一变量并非局部的，而是全局（Global）的。
我们需要通 过 global 语句来完成这件事。因为在不使用 global 语句的情况下，不可能为一个定义于 函数之外的变量赋值。
你可以使用定义于函数之外的变量的值（假设函数中没有具有相同名字的变量）。然而，这 种方式不会受到鼓励而且应该避免，因为它对于程序的读者来说是含糊不清的，无法弄清楚 变量的定义究竟在哪。
而通过使用 global 语句便可清楚看出这一变量是在最外边的代码块 中定义的。
案例：
x = 50def func():global xprint('x 为:', x)x = 2print('改变全局变量为', x)func()print('x的值为', x)
输出：
x 为: 50改变全局变量为 2x的值为 2
它是如何工作的
global 语句用以声明 x 是一个全局变量——因此，当我们在函数中为 x 进行赋值时，这 一改动将影响到我们在主代码块中使用的 x 的值。
你可以在同一句 global 语句中指定不止一个的全局变量，例如 global x, y, z 。
默认参数值
对于一些函数来说，你可能为希望使一些参数可选并使用默认的值，以避免用户不想为他们 提供值的情况。默认参数值可以有效帮助解决这一情况。
你可以通过在函数定义时附加一个 赋值运算符（ = ）来为参数指定默认参数值。
案例
def say(message, times=1):print(message * times)say('Hello')say('World', 5)
输出
HelloWorldWorldWorldWorldWorld
它是如何工作的
名为 say 的函数用以按照给定的次数打印一串字符串。如果我们没有提供一个数值，则将按 照默认设置，只打印一次字符串。我们通过为参数 times 指定默认参数值 1 来实现这一 点。
在第一次使用 say 时，我们只提供字符串因而函数只会将这个字符串打印一次。在第二次使 用 say时，我们既提供了字符串，同时也提供了一个参数 5 ，声明我们希望说（Say）这 个字符串五次。
注意
只有那些位于参数列表末尾的参数才能被赋予默认参数值，意即在函数的参数列表中拥 有默认参数值的参数不能位于没有默认参数值的参数之前。
这是因为值是按参数所处的位置依次分配的。举例来说， def func(a, b=5) 是有效的， 但 def func(a=5, b) 是无效的。
关键字参数
如果你有一些具有许多参数的函数，而你又希望只对其中的一些进行指定，那么你可以通过 命名它们来给这些参数赋值——这就是关键字参数（Keyword Arguments）——我们使用命 名（关键字）而非位置（一直以来我们所使用的方式）来指定函数中的参数
这样做有两大优点
其一，我们不再需要考虑参数的顺序，函数的使用将更加容易。
其 二，我们可以只对那些我们希望赋予的参数以赋值，只要其它的参数都具有默认参数值。
案例
def func(a, b=5, c=10):print('a 是:', a, ' b 是:', b, ' c是：', c)func(3, 7)func(25, c=24)func(c=50, a=100)
输出
a 是: 3 b 是: 7 c是：10a 是: 25 b 是: 5 c是：24a 是: 100 b 是: 5 c是：50
它是如何工作的
名为 func 的函数有一个没有默认参数值的参数，后跟两个各自带有默认参数值的参数。
在第一次调用函数时， func(3, 7) ，参数 a 获得了值 3 ，参数 b 获得了值 7 ，而 c 获得了默认参数值 10 。
在第二次调用函数时， func(25, c=24) ，由于其所处的位置，变量 a 首先获得了值 25。然 后，由于命名——即关键字参数——指定，变量 c 获得了值 24 。变量 b 获得默认参数值 5 。
在第三次调用函数时， func(c=50, a=100) ，我们全部使用关键字参数来指定值。在这里要注 意到，尽管 a 在 c 之前定义，但我们还是我们在变量 a 之前指定了变量 c 。
可变参数
有时你可能想定义的函数里面能够有任意数量的变量，也就是参数数量是可变的，这可以通 过使用星号来实现
案例
def total(a=5, *numbers, **phonebook):print('a', a)#遍历元组中的所有项目for num in numbers:print('num项为:', num)#遍历字典中的所有项目for key, val in phonebook.items():print(key,val)print(total(10,1,2,3,Jack=1123,John=2231,Inge=1560))
输出
a 10num项为: 1num项为: 2num项为: 3Jack 1123John 2231Inge 1560None
它是如何工作的
当我们声明一个诸如 *param 的星号参数时，从此处开始直到结束的所有位置参数 都将被收集并汇集成一个称为“param”的元组（Tuple）。
类似地，当我们声明一个诸如 **param 的双星号参数时，从此处开始直至结束的所有关键字 参数都将被收集并汇集成一个名为 param 的字典（Dictionary）。
return 语句
return 语句用于从函数中返回，也就是中断函数。我们也可以选择在中断函数时从函数中返 回一个值
def maximum(x, y):if x > y:return xelif x == y:return '两个数相等'else:return yprint(maximum(2, 3))
输出：
3
它是如何工作的
maximum 函数将会返回参数中的最大值，在本例中是提供给函数的数值。它使用一套简单的if...else 语句来找到较大的那个值并将其返回。
要注意到如果 return 语句没有搭配任何一个值则代表着 返回 None 。None 在 Python 中一 个特殊的类型，代表着虚无。举个例子， 它用于指示一个变量没有值，如果有值则它的值便 是 None（虚无） 。
每一个函数都在其末尾隐含了一句 return None ，除非你写了你自己的 return 语句。你可 以运行print(some_function()) ，其中 some_function 函数不使用 return 语句，就像这 样：
def some_function():pass
Python 中的 pass 语句用于指示一个没有内容的语句块。
提示：
有一个名为 max 的内置函数已经实现了“找到最大数”这一功能，所以尽可能地使 用这一内置函数。
DocStrings 文档字符串
Python 有一个甚是优美的功能称作文档字符串（Documentation Strings），在称呼它时通常 会使用另一个短一些的名字docstrings。
DocStrings 是一款你应当使用的重要工具，它能够帮 助你更好地记录程序并让其更加易于理解。令人惊叹的是，当程序实际运行时，我们甚至可 以通过一个函数来获取文档！
案例
def print_max(x, y):'''打印两个数值中的最大数。这两个数都应该是整数'''# 如果可能，将其转换至整数类型x = int(x)y = int(y)if x > y:print(x, '大些')else:print(y, '大些')print_max(3, 5)print(print_max.__doc__)
输出
5 大些打印两个数值中的最大数。这两个数都应该是整数
它是如何工作的
函数的第一行逻辑行中的字符串是该函数的 文档字符串（DocString）。这里要注意文档字符 串也适用于后面相关章节将提到的模块（Modules）与类（Class）
该文档字符串所约定的是一串多行字符串，其中第一行以某一大写字母开始，以句号结束。第二行为空行，后跟的第三行开始是任何详细的解释说明。
在此强烈建议你在你所有重要功 能的所有文档字符串中都遵循这一约定。
我们可以通过使用函数的 __doc__ （注意其中的双下划綫）属性（属于函数的名称）来获取 函数print_max 的文档字符串属性。只消记住 Python 将所有东西都视为一个对象，这其中 自然包括函数。我们将在后面的类（Class）章节讨论有关对象的更多细节。
自动化工具可以以这种方式检索你的程序中的文档。因此，我强烈推荐你为你编写的所有重 要的函数配以文档字符串。你的 Python 发行版中附带的 pydoc 命令与 help() 使用文档字 符串的方式类似。
嵌套函数
python允许创建嵌套函数。也就是说我们可以在函数里面定义函数，而且现有的作用域和变量生存周期依旧不变。
需要注意：1.外部函数的变量可以被内部函数所使用，但不能被内部函数修改，若要修改需要添加关键字nonlocal
def max(a,b):return a if a>b else bprint(max(5,2)) #5def the_max(x,y,z):c = max(x,y)return max(c,z)print(the_max(1,5,3)) #5
输出
55
嵌套函数作用：
1.封装-数据隐藏：外部无法访问“嵌套函数”，
2.减少重复代码
3.闭包
闭包
啥是闭包？
如果一个函数定义在另一个函数的作用域内，并且引用了外层函数的变量，则该函数称为闭包。
闭包是Python所支持的一种特性，它让在非global scope定义的函数可以引用其外围空间中的变量，这些外围空间中被引用的变量叫做这个函数的环境变量。
环境变量和这个非全局函数一起构成了闭包。
def outer():a = 1def inner():print(a)return innerinn = outer()inn() #1
闭包特点：
一个函数返回的函数对象，这个函数对象执行的话依赖非函数内部的变量值，这个时候，函数返回的实际内容如下：
1 函数对象
2 函数对象需要使用的外部变量和变量值
在函数的外部使用内部函数
总结
我们已经了解了许多方面的函数，但我们依旧还未覆盖到所有类型的函数。不过，我们已经 覆盖到了大部分你每天日常使用都会使用到的 Python 函数。
接下来，我们将了解如何创建并使用 Python 模块。