06-函数

引言

1、什么是函数

   函数就相当于具备某一功能的工具
    函数的使用必须遵循一个原则：
        先定义
        后调用

2、为何要用函数

    1、组织结构不清晰，可读性差
    2、代码冗余
    3、可维护性、扩展性差

3、如何用函数

        先定义
            三种定义方式
        后调用
            三种调用方式

        返回值
            三种返回值的形式

一、函数的使用

1.1 定义

定义的语法：

'''
def 函数名(参数1,参数2,...):
    """文档描述"""
    函数体
    return 值
'''

形式一：无参函数

def func():


# 定义函数发生的事情
# 1、申请内存空间保存函数体代码
# 2、将上述内存地址绑定函数名
# 3、定义函数不会执行函数体代码，但是会检测函数体语法

# 调用函数发生的事情
# 1、通过函数名找到函数的内存地址
# 2、然后加口号就是在触发函数体代码的执行
# print(func)
# func()

# 示范1
def bar():                                  # bar=函数的内存地址
    print('from bar')

形式二：有参函数

def func(x,y): # x=1  y=2
    print(x,y)
func(1,2)

形式三：空函数，函数体代码为pass

用于构思

def func(x, y):
    pass

 定义的应用

1、无参函数

def interactive():
    name=input('username>>: ')
    age=input('age>>: ')
    gender=input('gender>>: ')
    msg='名字：{} 年龄：{} 性别'.format(name,age,gender)
    print(msg)

interactive()

2、有参函数

def add(x,y):               # 参数-》原材料
    # x=20
    # y=30
    res=x + y
    # print(res)
    return res              # 返回值-》产品

# add(10,2)
res=add(20,30)
print(res)

3、空函数

def auth_user():
    """user authentication function"""
    pass

def download_file():
    """download file function"""
    pass

def upload_file():
    """upload file function"""
    pass

def ls():
    """list contents function"""
    pass

def cd():
    """change directory"""
    pass

1.2 函数的调用

# 1、语句的形式:只加括号调用函数
interactive()
add(1,2)

# 2、表达式形式：
def add(x,y): # 参数-》原材料
    res=x + y
    return res # 返回值-》产品
# 赋值表达式
res=add(1,2)
print(res)
# 数学表达式
res=add(1,2)*10
print(res)

# 3、函数调用可以当做参数
res=add(add(1,2),10)
print(res)

1.3 函数的返回值

# return是函数结束的标志，即函数体代码一旦运行到return会立刻
# 终止函数的运行，并且会将return后的值当做本次运行的结果返回：
# 1、返回None：函数体内没有return
            return
            return None

# 2、返回一个值：return 值
def func():
    return 10

res=func()
print(res)

# 3、返回多个值：用逗号分隔开多个值，会被return返回成元组
def func():
    return 10, 'aa', [1, 2]

res = func()
print(res, type(res))

 二、形参与实参的介绍

# 形参：在定义函数阶段定义的参数称之为形式参数，简称形参,相当于变量名
def func(x, y):  # x=1，y=2
    print(x, y)


# 实参：在调用函数阶段传入的值称之为实际参数，简称实参，相当于变量值
func(1,2)
'''
形参与实参的关系：
1、在调用阶段，实参（变量值）会绑定给形参（变量名）
2、这种绑定关系只能在函数体内使用
3、实参与形参的绑定关系在函数调用时生效，函数调用结束后解除绑定关系
'''

实参传值形式：

# 实参是传入的值，但值可以是以下形式
# 形式一：
func(1,2)

# 形式二：
a=1
b=2
func(a,b)

# 形式三：
func(int('1'),2)
func(func1(1,2,),func2(2,3),333)

三、形参与实参的使用

3.1 位置参数

按照从左到右的顺序依次定义的参数称之为位置参数

# 位置形参:在函数定义阶段，按照从左到右的顺序直接定义的"变量名"
#        特点：必须被传值，多一个不行少一个也不行
def func(x,y):
    print(x,y)
#func(1,2,3)　　　　　　　　　　　　# error
#func(1,)　　　　　　　　　　　　　 # error

# 位置实参:在函数调用阶段， 按照从左到有的顺序依次传入的值
#        特点：按照顺序与形参一一对应

func(1,2)
func(2,1)

3.2 关键字参数

# 关键字实参：在函数调用阶段，按照key=value的形式传入的值
#       特点：指名道姓给某个形参传值，可以完全不参照顺序
def func(x,y):
    print(x,y)

func(y=2,x=1)
func(1,2)

 混用注意：

# 混合使用，强调
# 1、位置实参必须放在关键字实参前
func(1,y=2)
# func(y=2,1)                 # positional argument follows keyword argument

# 2、不能能为同一个形参重复传值
# func(1,y=2,x=3)               # func() got multiple values for argument 'x'
#func(1,2,x=3,y=4)               # func() got multiple values for argument 'x'       

3.3 默认参数

# 默认形参：在定义函数阶段，就已经被赋值的形参，称之为默认参数
#       特点：在定义阶段就已经被赋值，意味着在调用阶段可以不用为其赋值
def func(x,y=3):
    print(x,y)

func(x=1)
func(x=1,y=44444)

应用：

def register(name,age,gender='男'):
    print(name,age,gender)

register('三炮',18)
register('二炮',19)
register('大炮',19)
register('没炮',19,'女')

位置形参与默认形参混用，注意:

# 1、位置形参必须在默认形参的左边
# def func(y=2,x):                    # non-default argument follows default argument
#     pass

# 2、默认参数的值是在函数定义阶段被赋值的，准确地说被赋予的是值的内存地址
# 示范1：
m=2
def func(x,y=m): # y=>2的内存地址
    print(x,y)
m=3333333333333333333
func(1)                              # 1 2

虽然默认值可指定为任意类型，但不推荐使用可变类型：

# 函数最理想的状态：函数的调用只跟函数本身有关系，不外界代码的影响
m = [111111, ]

def func(x, y=m):             # y=>[111111, ]的内存地址
    print(x, y)

m.append(3333333)
m.append(444444)
m.append(5555)


func(1)                      # 1 [111111, 3333333, 444444, 5555]               
func(2)                      # 2 [111111, 3333333, 444444, 5555]
func(3)                      # 3 [111111, 3333333, 444444, 5555]

应改写为：

def func(x,y,z,l=None):
    if l is None:
        l=[]
    l.append(x)
    l.append(y)
    l.append(z)
    print(l)

func(1,2,3)
func(4,5,6)

new_l=[111,222]
func(1,2,3,new_l)

3.4 可变长的参数（*与**）

可变长度指的是在调用函数时，传入的值（实参）的个数不固定
而实参是用来为形参赋值的，所以对应着，针对溢出的实参必须有对应的形参来接收

3.4.1 可变长的位置参数

I：*形参名：用来接收溢出的位置实参，溢出的位置实参会被*保存成元组的格式然后赋值紧跟其后的形参名
          *后跟的可以是任意名字，但是约定俗成应该是args

def func(x,y,*z): # z =（3,4,5,6）
    print(x,y,z)

func(1,2,3,4,5,6)

II: *可以用在实参中，实参中带*，先*后的值打散成位置实参

def func(x,y,z):
    print(x,y,z)

# func(*[11,22,33])           # func(11，22，33)
# func(*[11,22])              # func(11，22)

l=[11,22,33]
func(*l)

III: 形参与实参中都带*

def func(x,y,*args): # args=(3,4,5,6)
    print(x,y,args)

func(1,2,[3,4,5,6])
func(1,2,*[3,4,5,6]) # func(1,2,3,4,5,6)
func(*'hello') # func('h','e','l','l','o')

3.4.2 可变长度的关键字参数

I：**形参名：用来接收溢出的关键字实参，**会将溢出的关键字实参保存成字典格式，然后赋值给紧跟其后的形参名
          **后跟的可以是任意名字，但是约定俗成应该是kwargs

def func(x,y,**kwargs):
    print(x,y,kwargs)

func(1,y=2,a=1,b=2,c=3)

II: **可以用在实参中(**后跟的只能是字典)，实参中带**，先**后的值打散成关键字实参

def func(x,y,z):
    print(x,y,z)

func(*{'x':1,'y':2,'z':3}) # func('x','y','z')
func(**{'x':1,'y':2,'z':3}) # func(x=1,y=2,z=3)

# 错误
# func(**{'x':1,'y':2,})            # func(x=1,y=2)   func() missing 1 required positional argument: 'z'
# func(**{'x':1,'a':2,'z':3})       # func(x=1,a=2,z=3) func() got an unexpected keyword argument 'a'

III: 形参与实参中都带**

def func(x,y,**kwargs):
    print(x,y,kwargs)

func(y=222,x=111,a=333,b=444)
func(**{'y':222,'x':111,'a':333,'b':4444})

混用*与**：*args必须在**kwargs之前：

def func(x,*args,**kwargs):
    print(args)
    print(kwargs)

func(1,2,3,4,5,6,7,8,x=1,y=2,z=3)

打包再解压，达到两次传递的参数相同：

def index(x,y,z):
    print('index=>>> ',x,y,z)

def wrapper(*args,**kwargs):    #args=(1,) kwargs={'z':3,'y':2}
    index(*args,**kwargs)
    # index(*(1,),**{'z':3,'y':2})
    # index(1,z=3,y=2)

wrapper(1,z=3,y=2)              # 为wrapper传递的参数是给index用的
# 原格式---》汇总-----》打回原形

3.5 命名关键字参数

3.5.1 命名关键字参数的使用

命名关键字参数：在定义函数时，*后定义的参数，如下所示，称之为命名关键字参数

特点：

1、命名关键字实参必须按照key=value的形式为其传值

2、命名关键字可以有默认值，且位置无先后要求

# 示例1
def func(x,y,*,a,b): # 其中，a和b称之为命名关键字参数
    print(x,y)
    print(a,b)

func(1,2,b=222,a=111)

# 示例2
def func(x,y,*,a=11111,b):
    print(x,y)
    print(a,b)

func(1,2,b=22222)

3.5.2 组合使用

形参混用的顺序：位置新参，默认形参,*args,命名关键字形参，**kwargs

形参混用：

def func(x,y=111,*args,z,**kwargs):
    print(x)
    print(y)
    print(args)
    print(z)
    print(kwargs)

实参混用：

def func(x,y,z,a,b,c):
    pass

# func(111,y=222,*[333,444],**{'b':555,'c':666})        # error
# func(111,y=222,333,444,b=555,c=666)

func(111,*[333,444],a=222,**{'b':555,'c':666})
# func(111,333,444,a=222,b=555,c=66)

func(111,*[333,444],**{'b':555,'c':666},a=222,)
# func(111,3333,4444,b=555,c=666,a=222)