Python 基础之函数与代码复用（三）
在前面的学习中，其实我们已经接触到了一些函数，比如：
type() 函数能返回数据的类型；
len() 函数能返回数据的长度；
print() 函数能在控制台将内容输出出来；
range() 函数能生成整数数列；
1. 函数的概念
函数是一段具有特定功能的，可重用的语句组，用函数名来表示并通过函数名进行完成功能调用。
函数也可以看作是一段具有名字的子程序，可以在需要的地方调用执行，不需要再每个执行地方重复编写这些语句。每次使用函数可以提供不同的参数作为输入，以实现对不同数据的处理；函数执行后，还可以以反馈相应的处理结果。
函数是一种功能抽象，有以下两个特点：
- 可以具体完成某个功能
- 可以重复使用
2. Python 中函数的定义
Python 定义一个函数使用 def 关键字，语法形式如下：
def <函数名>(<参数列表>)：
<函数体>
return <返回值列表>
案例
def add(x,y):
return x + y
print(add(x=3,y=4))
运行结果: 7案例1
def demo():
return '这是：demo'
print(demo())
运行结果: 这是：demo案例2
def add():
return 'dmeo'
print(add)
运行结果:
含义：调用函数时，没有添加括号。因此 返回的是对象地址
函数不加括号
一、不带括号时，调用的是这个函数本身 ，是整个函数体，是一个函数对象，不须等该函数执行完成；
二、带括号（参数或者无参），调用的是函数的执行结果，须等该函数执行完成的结果； 3. 函数的调用过程
程序调用一个函数需要执行以下四个步骤：
- 调用程序在调用处暂停执行;
- 在调用时将实参赋值给函数的形参;
- 执行函数体语句;
- 函数调用结束给出返回值，程序回到调用前的暂停处继续执行;
4. 函数的参数
- 形式参数：函数定义时候的参数；
- 实际参数：函数调用时候的参数；
def add(x,y): # x,y是形参，它只是一个变量名，供函数体中的代码调用。
return x + y
print(add(x=3,y=4)) # x=3,y=4是实参。它是实际的数据，会传递给形参，供函数体执行。4.1 形参
定义函数时，形参根据功能不同，可以定义几种类型。
4.1.1 必须参数
在定义函数时，如果要求调用者必须传递实参给这个形参，它就是必须参数。
直接定义在函数名后的()中的形参就是必须参数。
错误案例：
def add(x,y): # 定义了两个形参
return x + y
print(add(x=3)) # 只传入了1个实参。看看调用有啥问题？
运行结果:
TypeError: add() missing 1 required positional argument: 'y'
含义：缺少一个必须的位置参数；
正确案例：
def add(x,y): # x,y是形参
return x + y
print(add(x=3,y=113)) # x=3,y=113是实参
运行结果: 1164.1.2 默认参数
在定义函数时，某些形参有可能在调用时不用接收实参，这种情况可以定义为默认参数。
在函数名后()中，以参数名=默认值的形式定义的形参就是默认参数。
注意：默认参数必须定义在必须参数的后面
案例：
def add(x,y=12): # x,y是形参，但是y设置了默认形参12
return x + y
print(add(x=3)) # x=3实参。只传入1个实参就能调用函数啦!
运行结果: 15案例1:
def add(x=20,y=12): # x,y是形参，但是x,y都设置了默认参数;
return x + y
print(add()) # 调用时不用传入函数就能调佣成功!
运行结果: 324.1.3 不定参数
在定义函数时，不确定在调用时会传递多少个实参时，可以定义不定参数。
位置不定参
在函数名后的()中，在形参前加 *号可以定义位置不定参，通常它会定义为 *args。
它用来接收函数调用时，以位置参数传递过来的超过形参数量的多余的实参。
注意：不订参必须定义在默认参数后面;
位置不定参数会将所有多余的位置实参创建成元组。
案例：
def add(x,*args): # x是形参;
return x , args
print(add(1,2,3,4,5,6,6,7,8,9,10)) # 调用函数时多传入几个参数!
运行结果: (1, (2, 3, 4, 5, 6, 6, 7, 8, 9, 10))
含义: 实参 1 对应形参的x,其他多余的参数 创建成元组；案例1：
def add(x,y, *args): # x,y是形参;
return x + y, args
print(add(10,20,3,4,5,6,6,7,8,9,10))
运行结果: (30, (3, 4, 5, 6, 6, 7, 8, 9, 10))
含义: 调用函数时传入的实际参数10，20对应的是形参的x,y 其他多余的参数会创建成元组；关键字不定参
在函数名后的()中，在形参前加 **号可以定义关键字不定参，通常它会定义为 **kwargs。
它用来接收函数调用时，以关键字参数传递过来的超过形参数量的多余的实参。
注意：不定参必须定义在默认参数后面;
关键字不定参数会将所有多余的关键字实参创建成字典。
def add(x,y, **kargs): # x,y是形参;
return x + y, kargs
print(add(x=10,y=20,a=3,v=4,s=5,r=6))
运行结果: (30, {'a': 3, 'v': 4, 's': 5, 'r': 6})
含义: 调用函数时x,y是位置参数，意思就是和形参的x,y 一一对应的。
其他多余的参数就是位置不定参。会创建成字典；4.2 实参
调用函数是传递实参有两种方式。
4.2.1 位置参数
调用函数时，传递实参时默认会按照形参的位置一一对应，这种实参传递叫做位置参数。
案例
def add(x,y): # x,y 是行参，
return x / y # 返回 结果
print(add(4,2)) # 调用函数时传入了 两个参数。4对应 x, 2对应 y。
运行结果: 2.0
print(add(2,4)) # 调用函数时传入了 两个参数。2对应 x, 4对应 y。
运行结果: 0.5
4.2.2 关键字参数
调用函数时，传递实参时以形参名=实参的形式传递参数，叫做关键字参数。
这是不用考虑参数的位置。
注意：关键字参数必须写在位置参数后面。
案例
def add(x,y): # x,y 是行参，
return x / y # 返回 结果
print(add(x=4,y=2)) # 调用函数时传入了 两个参数。4对应 x, 2对应 y。
运行结果: 2.0
print(add(x=2,y=4)) # 调用函数时传入了 两个参数。2对应 x, 4对应 y。
运行结果: 0.5
案例1
def add(x,y):
return x / y
print(add(x=4,2))
运行结果: SyntaxError: positional argument follows keyword argument
含义：关键字参数要在位置参数前面。
def add(x,y):
return x / y
print(add(2,y=4))
运行结果: 0.5
def add(x,y):
return x / y
print(add(2,x=4))
运行结果: TypeError: add() got multiple values for argument 'x'
含义: 实参2 应该对应着 形参x，但是实参4 有对应着 形参x，所以报错信息是 形参x接受了多个参数；4.2.3 *,**在传递实参时的用法
* 解包
在传递实参时，可以通过*对迭代对象进行解包。
def add(x,y,*args):
return x , y,args
ls = [1,2,3,4,5,6]
print(add(*ls))
运行结果: (1, 2, (3, 4, 5, 6))
含义: 调用函数时 实参1传给形参x，参数2传给形参y，多余的参数 创建成元组；** 解包
在传递实参时，可以通过**对字典对象进行解包。
def add(x,y,**kwargs):
return x,y,kwargs
ls ={'x':3,'y':4,'v':2,'t':5,'u':6}
print(add(**ls))
运行结果: (3, 4, {'v': 2, 't': 5, 'u': 6})
含义: 调用函数时 实参3传给了形参x，实参4传给了形参y，其他多余的参数，创建成字典；4.3 return返回值
函数还有一个很重要的功能就是返回结果。
Python 中使用 return 关键字来退出函数，返回到函数被调用的地方继续往下执行。
return 可以将0个，1个，多个函数运算完的结果返回给函数被调用处的变量。
函数可以没有返回值，也就是说函数中可以没有 return 语句，这时函数返回 None,
例如上面我们定义的那些函数。
大白话就是：就像主管向下级员工下达命令，让其去打印文件，员工打印好文件后并没有完成任务，还需要将文件交给主管。
return 会将多个返回值以元组的形式返回。
案例
def add(x,y,*args):
print(x, y, args)
return x,y,args
ls = ['a','b','v','y','h']
print(add(*ls))
运行结果:
a b ('v', 'y', 'h') # 这个是 print 返回的结果；
('a', 'b', ('v', 'y', 'h')) # 这个是 return 返回的结果；
可以看一下，使用return返回的结果，用括号包括起来的，print返回的结果，并没有使用括号包括；print 和 return 返回的结果有什么不同？
Python中的 print 和 return 都可以用来将结果输出到控制台或其他地方，但它们的作用和用法有所不同。
print 用于将结果输出到控制台，它不会返回任何值，只是将结果打印出来供用户查看；
return 用于将结果返回给调用者，它会直接结束函数并返回一个值；
因此，print 和 return 的主要区别在于它们的作用和用法。
print用于将结果输出到控制台。
return用于将结果返回给调用者。
5. lambda函数
lambda 函数是 Python 中的一种匿名函数，它可以在一行代码中定义简单的函数，通常用于一些简单的函数或作为函数的参数传递。
语法格式如下：
lambda arguments: expression案例
add = lambda k,y : k * y
print(add(12,5))
运行结果: 60可以这样理解 lambda 表达式，其就是简单函数（函数体仅是单行的表达式）的简写版本。相比函数，lamba 表达式具有以下 2 个优势：
- 对于单行函数，使用 lambda 表达式可以省去定义函数的过程，让代码更加简洁；
- 对于不需要多次复用的函数，使用 lambda 表达式可以在用完之后立即释放，提高程序执行的性能。
6. 变量作用域
Python 中一个变量能够被访问的范围叫做作用域。作用域简单的分为全局变量和局部变量。
6.1 全局变量
Python 是解释型编程语言，解释器在运行一个 Python 程序时会在计算机内存中申请一块内存用来运行这个程序。
全局变量在这块内存空间中都可以被访问和修改。
直接定义在函数外的变量就是全局变量，在程序运行的全过程有效。
案例
name = '演示' # 这是 全局变量,所有的函数都能调用；
def demo():
print(name)
demo()
运行结果: 演示
def demo1():
print(name)
demo1()
运行结果: 演示6.2 局部变量
定义在函数里的变量就是局部变量，它只在它定义的函数里起作用，一旦函数执行完毕它就不存在了。
案例
def demo():
name = '演示' # 这是局部变量，只能在当前函数里面被调用；
return name
print(demo())
运行结果: 演示
def demo1():
print(name)
demo1()
运行结果: NameError: name 'name' is not defined
含义：局部变量在函数外部不能直接访问；6.3 global关键字
使用 global 关键字可以在函数内部修改全局变量;
案例
def demo():
global name # 把 name 变量修改成全局变量;
name = '演示'
test1 = 123 # test1是 内部变量;
return name,test1 # 返回 name,test1 的值;
print(demo())
运行结果: ('演示', 123)
def demo1():
print(name) # 打印出 name 的值
print(test1) # 内部变量 test1 未设置成全局变量。
demo1()
运行结果: 演示
NameError: name 'test1' is not defined
7. Python内建函数
Python 解释器提供了70多个内置函数。
import builtins
print(dir(builtins))
['ArithmeticError', 'AssertionError', 'AttributeError', 'BaseException', 'BlockingIOError', 'BrokenPipeError', 'BufferError', 'BytesWarning', 'ChildProcessError', 'ConnectionAbortedError', 'ConnectionError', 'ConnectionRefusedError', 'ConnectionResetError', 'DeprecationWarning', 'EOFError', 'Ellipsis', 'EnvironmentError', 'Exception', 'False', 'FileExistsError', 'FileNotFoundError', 'FloatingPointError', 'FutureWarning', 'GeneratorExit', 'IOError', 'ImportError', 'ImportWarning', 'IndentationError', 'IndexError', 'InterruptedError', 'IsADirectoryError', 'KeyError', 'KeyboardInterrupt', 'LookupError', 'MemoryError', 'ModuleNotFoundError', 'NameError', 'None', 'NotADirectoryError', 'NotImplemented', 'NotImplementedError', 'OSError', 'OverflowError', 'PendingDeprecationWarning', 'PermissionError', 'ProcessLookupError', 'RecursionError', 'ReferenceError', 'ResourceWarning', 'RuntimeError', 'RuntimeWarning', 'StopAsyncIteration', 'StopIteration', 'SyntaxError', 'SyntaxWarning', 'SystemError', 'SystemExit', 'TabError', 'TimeoutError', 'True', 'TypeError', 'UnboundLocalError', 'UnicodeDecodeError', 'UnicodeEncodeError', 'UnicodeError', 'UnicodeTranslateError', 'UnicodeWarning', 'UserWarning', 'ValueError', 'Warning', 'ZeroDivisionError', '__build_class__', '__debug__', '__doc__', '__import__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'abs', 'all', 'any', 'ascii', 'bin', 'bool', 'breakpoint', 'bytearray', 'bytes', 'callable', 'chr', 'classmethod', 'compile', 'complex', 'copyright', 'credits', 'delattr', 'dict', 'dir', 'divmod', 'enumerate', 'eval', 'exec', 'exit', 'filter', 'float', 'format', 'frozenset', 'getattr', 'globals', 'hasattr', 'hash', 'help', 'hex', 'id', 'input', 'int', 'isinstance', 'issubclass', 'iter', 'len', 'license', 'list', 'locals', 'map', 'max', 'memoryview', 'min', 'next', 'object', 'oct', 'open', 'ord', 'pow', 'print', 'property', 'quit', 'range', 'repr', 'reversed', 'round', 'set', 'setattr', 'slice', 'sorted', 'staticmethod', 'str', 'sum', 'super', 'tuple', 'type', 'vars', 'zip']8. 常用内建函数
8.1 print
打印传入对象的字符串形式；
- print(value,..,sep=' ', end='\n')
- value 会打印value的字符串形式
- sep 分隔符，当有多个value时默认用空格作为分割
- end 每次打印在最后默认添加回车换行符
print(1,2,3)
运行结果: 1 2 3
print(2,3,4,5,sep='.')
运行结果: 2.3.4.5
print(1,2,3,4,end='')
print(5)
运行结果: 1 2 3 45
8.2 input
接收用户的输入数据，以字符串的形式返回。
可以接收字符串参数最为提示信息输出;
print(input('请输入数字：'))8.3 type
返回object的类型；
print(type('test'))
运行结果: 8.4 dir
返回传入对象的所有属性和方法名的列表;
print(dir(str))
运行结果: 输出 字符串的所有方法；8.5 help
返回内建对象的帮助信息；
pass8.6 len
返回容器的元素个数;
ls = [1,2,3,4,5,6,0]
print(len(ls))
运行结果: 78.7 hash
返回对象的hash值;
print(hash('w'))
运行结果: -91996665683962133688.8 id
返回传入对象的身份id（虚拟内存地址的整数形式）;
print(id(1))
运行结果: 43904967688.9 range
- range(stop) -> range object
- range(start, stop[,step])
返回一个range对象,产生整数序列;