1. 函数

编程中的函数, 是一段可以被重复使用的代码片段。

代码示例 : 求数列的和 , 不使用函数
#1.求1-100的和
theSum = 0
for i in range(1,101):
    theSum += i
print("1-100的和:",theSum)

#2.求300-400的和
theSum = 0
for i in range(300,401):
    theSum += i
print("300-400的和:",theSum)


#3.求1-1000的和
theSum = 0
for i in range(1,1001):
    theSum += i
print("1-1000的和:",theSum)
可以发现 , 这几组代码基本是相似的 , 只有一点点差异 . 可以把重复代码提取出来 , 做成一个函数。

实际开发中, 复制粘贴是一种不太好的策略. 实际开发的重复代码可能存在几十份甚至上百份.

一旦这个重复代码需要被修改, 那就得改几十次, 非常不便于维护.
代码示例 : 求数列的和 , 使用函数
#定义一个求和函数
def calcSum(begin,end):
    theSum = 0
    for i in range(begin,end+1):
        theSum += i
    print(theSum)

#调用函数
#1.求1-100的和
calcSum(1,100)
#2.求300-400的和
calcSum(300,400)
# 3.求1-1000的和
calcSum(1,1000)
可以明显看到, 重复的代码已经被消除了 .

2. 语法格式

2.1 创建函数/定义函数

def 函数名(形参列表):
    函数体
    return 返回值

2.2 调用函数/使用函数

函数名(实参列表)           // 不考虑返回值
返回值 = 函数名(实参列表)   // 考虑返回值

函数定义并不会执行函数体内容, 必须要调用才会执行. 调用几次就会执行几次

#定义一个函数
#如果只是定义，而不去调用，则函数体里面的代码就不会执行
def test():
    print("hello")
    print("python")

test()

函数调用才会真正执行函数体里面的代码
函数经过一次定义之后，可以被调用多次

函数必须“先定义, 再使用”：

#函数必须先定义, 再使用
test()

def test():
    print("hello")
    print("python")

3. 函数参数

在函数定义的时候 , 可以在 ( ) 中指定 " 形式参数 " ( 简称形参 ), 然后在调用的时候 , 由调用者把 " 实际参数 " (简称实参 ) 传递进去 .

这样就可以做到一份函数 , 针对不同的数据进行计算处理。
考虑前面的代码案例 :
def calcSum(beg, end):
    sum = 0
    for i in range(beg, end + 1):
        sum += i
    print(sum)
    
sum(1, 100)
sum(300, 400)
sum(1, 1000)
上面的代码中 , beg, end 就是函数的形参 . 1, 100 / 300, 400 就是函数的实参 .

在执行 sum(1, 100) 的时候, 就相当于 beg = 1, end = 100 , 然后在函数内部就可以针对 1-100 进行运算.

在执行 sum(300, 400) 的时候, 就相当于 beg = 300, end = 400 , 然后在函数内部就可以针对300-400 进行运算.

实参和形参之间的关系 , 就像签合同一样 .
甲方 , 乙方这就相当于形参 . 牛郎，织女就是实参 .
def 签合同(甲方, 乙方):
    合同内容....
签合同('牛郎', '织女')
签合同('李雷', '韩梅梅')
注意 :

一个函数可以有一个形参, 也可以有多个形参, 也可以没有形参.
一个函数的形参有几个, 那么传递实参的时候也得传几个. 保证个数要匹配.
def test(a, b, c):
    print(a, b, c)
test(10)
和 C++ / Java 不同, Python 是动态类型的编程语言, 函数的形参不必指定参数类型. 换句话说, 一个函数可以支持多种不同类型的参数
def test(a):
    print(a)
test(10)
test('hello')
test(True)
def add(x,y):
    return x+y


print(add(10, 20))
print(add(1.2, 3.9))
print(add('hello', 'world'))

4. 函数返回值

函数的参数可以视为是函数的 " 输入 ", 则函数的返回值 , 就可以视为是函数的 " 输出 " .

此处的 "输入", "输出" 是更广义的输入输出, 不是单纯指通过控制台输入输出.

我们可以把函数想象成一个 "工厂". 工厂需要买入原材料, 进行加工, 并生产出产品.

函数的参数就是原材料, 函数的返回值就是生产出的产品.

下列代码
def calcSum(beg, end):
    sums = 0
    for i in range(beg, end + 1):
        sums += i
        print(sums)


calcSum(1, 100)
可以转换成
def calcSum(beg, end):
    sums = 0
    for i in range(beg, end + 1):
        sums += i
    return sums


result = calcSum(1, 100)
print(result)
这两个代码的区别就在于, 前者直接在函数内部进行了打印 , 后者则使用 return 语句把结果返回给函数调用者, 再由调用者负责打印 .

我们一般倾向于第二种写法 .

实际开发中我们的一个通常的编程原则, 是 "逻辑和用户交互分离". 而第一种写法的函数中, 既包含了计算逻辑, 又包含了和用户交互(打印到控制台上). 这种写法是不太好的, 如果后续我们需要的是把计算结果保存到文件中, 或者通过网络发送, 或者展示到图形化界面里, 那么第一种写法的函数,就难以胜任了.

而第二种写法则专注于做计算逻辑, 不负责和用户交互. 那么就很容易把这个逻辑搭配不同的用户交互代码, 来实现不同的效果. “解耦合”
一个函数中可以有多个 return 语句
# 判定是否是奇数
def isOdd(num):
    if num % 2 == 0:
        return False
    else:
        return True


result = isOdd(10)
print(result)
执行到 return 语句, 函数就会立即执行结束, 回到调用位置.
# 判定是否是奇数
def isOdd(num):
    if num % 2 == 0:
        return False
    return True


result = isOdd(10)
print(result)
如果 num 是偶数 , 则进入 if 之后 , 就会触发 return False , 也就不会继续执行 return True

一个函数是可以一次返回多个返回值的. 使用 , 来分割多个返回值.

（注：在C++中，要想返回多个值，可以通过输出型参数（指针、引用）

在Java中，要想返回多个值，需要把多个值给包装成一个对象，返回这个对象

）
def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x, y


a, b = getPoint()
如果只想关注其中的部分返回值, 可以使用 _ 来忽略不想要的返回值.
def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x, y


_, b = getPoint()

5. 变量作用域

观察以下代码
def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x, y


x, y = getPoint()
print(x,y)
在这个代码中 , 函数内部存在 x, y, 函数外部也有 x, y.

但是这两组 x, y 不是相同的变量 , 而只是恰好有一样的名字.

变量只能在所在的函数内部生效 .

在函数 getPoint() 内部定义的 x, y 只是在函数内部生效 . 一旦出了函数的范围 , 这两个变量就不再生效了.
def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x, y


getPoint()
print(x, y)
在不同的作用域中, 允许存在同名的变量

虽然名字相同 , 实际上是不同的变量
x = 20


def test():
    x = 10
    print(f'函数内部 x = {x}')


test()
print(f'函数外部 x = {x}')
注意:

在函数内部的变量, 也称为 "局部变量"
不在任何函数内部的变量, 也称为 "全局变量"
x = 10


def test():
    x = 20
    print(f'函数内部：{x}')


test()
print(f'函数外部：{x}')
如果函数内部尝试访问的变量在局部不存在, 就会尝试去全局作用域中查找
x = 20


def test():
    print(f'x = {x}')


test()
如果是想在函数内部, 修改全局变量的值 , 需要使用 global 关键字声明
x = 20


def test():
    global x
    x = 10
    print(f'函数内部 x = {x}')


test()
print(f'函数外部 x = {x}')
如果此处没有 global , 则函数内部的 x = 10 就会被视为是创建一个局部变量 x, 这样就和全局

变量 x 不相关了.

if / while / for 等语句块不会影响到变量作用域

换而言之 , 在 if / while / for 中定义的变量 , 在语句外面也可以正常使用 .
for i in range(1, 10):
    print(f'函数内部 i = {i}')
print(f'函数外部 i = {i}')
if、else、while、for这些关键字也会引入“代码块”，但是这些代码块不会对变量的作用域产生影响！在上述语句代码块内部定义的变量，可以在外面被访问！
for i in range(1, 9):
    print(i)


print('-------')
print(i)