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第13节课 函数基础

对于任何一个知识点，必须讨论的三个问题：

（1）它是啥

（2）为啥有它

（3）它能干哈

• 注释：注解说明程序代码；帮助程序员提高代码的阅读性、可读性；单行、多行
• 内置基本数据类型：就是程序中最基础的计算单元
• 运算符：就是提供方式来计算数据单元
• 关键字：程序中提供的具有特殊含义的单词，为了提供最基本的程序功能，定义数据类型、提供程序结构
• 标识符：为程序当中自定义的一些数据进行命名（变量、函数、对象、类），方便调用\引用数据
• 循环：处理重复执行代码，这些代码之间必须是有规律性的，降低代码量，减少代码冗余。
• 内置函数\内置模块：int()、print()、input()…random time math ，就是Python中提前封装好的一些功能/工具，可以方便用户快速调用，实现程序逻辑，而不需要用户从新开始创建该功能，“避免重复造轮子”。但是，用归用，最为初学者，我们必须要懂得底层的逻辑。

1.函数定义与调用

函数也是用于处理重复性代码问题的，这些代码是具有独立功能性的，我们可以将这些类似的代码进行一次封装（函数），之后再想去实现同样的功能时，可以直接复用曾经写到的这个函数。

在Python中如何定义函数，语法结构：

def 函数名(参数列表):函数体return 返回值def sum(a, b):return a + b

• def ：定义函数的关键字
• 函数名：自定义的函数名称，规则与标识符一致的；所有单词字母小写，单词之间用下划线分隔。
• 参数列表：就是给函数传递的一些原始数据，函数根据这些数据去做具体的计算。参数可以不指定数据类型。
• 函数体：就是上述说的具体的计算，今后在编写函数时，一定要注意缩进的问题
• return：直译 返回，实际上表示结束函数（将函数进行弹栈操作），如果有返回值的话则将结果返回给函数的调用者，如果没有返回值的话return可以不写，但不代表不存在，它是隐藏的
• 返回值：就是程序计算的结果，需要给调用者传递结果的话，就将结果写在return之后即可。

在C语言中：

int sum(int a, int b) {return a + b;
}

• int：返回值类型 就是计算结果的数据类型
• sum：函数名
• int a, int b：参数列表，表示传递两个整数数字 -> 形式参数
• return a + b：结束函数同时将计算的结果返回给调用者的

如果给Python函数指定数据类型的话：

今后在校招笔试题当中，编程题的Python代码，大部分都会指定参数和返回值类型

def sum(a:int, b:int) -> int:return a + b

• a:int, b:int：指定形式参数的类型
• -> int：指定返回值的类型

def sumA(a, b):return a + bdef sumB(a:int, b:int) -> int:return a + bres = sumA(1,3)
print(res)
print(sumA(3.14, 5.34))
print(sumA("Hello", "Wolrd"))res = sumB(1,3)
print(res)
print(sumB(3.14, 5.34))
print(sumB("Hello", "Wolrd"))

可以发现，上述代码中sumA和sumB的运行结果是一致的，sumB中指定参数类型和指定返回值类型实际上没有效果的，这么写的目的就是为了方便调用者了解函数的参数和返回值的情况，提供建议，方便调用使用，而不是强制要求类型，增加了函数代码的可读性

def kajsbhgdjhahsdjvgja(a, b, c):passdef 根据三边计算三角形面积(a, b, c): 

NameError: name ‘is_prime’ is not defined

函数必须先定义后调用！！！

判断素数

# 关于函数返回值为布尔类型情况下，函数名的规范问题
# 以is开头 增加可读性
print(is_prime(13)) # NameError: name 'is_prime' is not defined
def is_prime(num):for i in range(2, num // 2 + 1):if num % i == 0:return Falsereturn True
print(is_prime(12))

在Python中实际上没有主函数的（程序的入口），Python的执行是从第一行代码开始逐行执行。如果非要写主函数的话，也可以这么操作：

• 假main()：依旧是我们自定义的函数，模拟模仿一下主函数的功能

def main():num1 = 12num2 = 13print(is_prime(num1)) # NameError 执行到此处时并没有发现is_prime的定义print(is_prime(num2))
main()
def is_prime(num):for i in range(2, num // 2 + 1):if num % i == 0:return Falsereturn True
# 以下代码不报错的原因在于：两个函数的定义都已经确定了，无非就是执行顺序的问题
def main():num1 = 12num2 = 13print(is_prime(num1))print(is_prime(num2))
def is_prime(num):for i in range(2, num // 2 + 1):if num % i == 0:return Falsereturn True
main()

• 以模块的形式测试执行

def is_prime(num):for i in range(2, num // 2 + 1):if num % i == 0:return Falsereturn True# 目前为止，简单认为是主函数
if __name__ == "__main__":num1 = 12num2 = 13print(is_prime(num1))print(is_prime(num2))

2.函数的返回值

一般有三种情况：

• 无返回值：实际上是有返回值的 None

def printName(name):print(name)returnret = printName("Hello")
print(type(ret))

• 单返回值：不多说，看上面的例子

• 多返回值：在C\Java中，如果需要多返回值的话，一般都是将数据封装在一个数组或类似的序列当中，把数组或类似的序列当成一个单返回值返回的。

# Java
public int[] getPoint() {# 获取一个坐标点 x, y# return x, y; # 错误的return new int[]{x, y};
}

# Python
def get_point():# 返回坐标点的x和y数据的话x = 10y = 12return x, yx, y = get_point()
print(x, y)# 接受变量的个数必须与返回的个数一致！
# ValueError: not enough values to unpack (expected 3, got 2)
x, y, z = get_point()
print(x, y, z)

def get_point():# 返回坐标点的x和y数据的话x = 10y = 12return x, yret = get_point()
print(ret)
print(type(ret))
# (10, 12)
# <class 'tuple'>

实际上多返回值的思路和C\Java当中的一样，都是是将多数据进行了封装，Python是以元组的方式进行多返回值封装的。

a, b, c = map(int,input("输入三个数字：").split(" "))
print(a,b,c)ret = map(int,input("输入三个数字：").split(" "))
print(ret)
print(type(ret)) # 以map映射的方式返回的
# <map object at 0x0000017431ADA140>
# <class 'map'>ret = eval(input("输入三个数字："))
print(ret)
print(type(ret))
# (1, 2, 3)
# <class 'tuple'>

3.局部变量与全局变量

• 全局变量：定义在函数外部的变量，作用域是整个程序文件，即就是在文件的任何函数内部都可以访问的。
• 局部变量：定义在函数内部的变量，作用域是所属的函数，只能在函数内部调用，外面访问不到。

num = 10 # 全局变量 创建
def show():num = 20 # 局部变量 创建print(num) # 局部变量 输出20show()
print(num) # 全局变量 输出10
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num = 10
def show():num = 10 # 局部 创建# UnboundLocalError: cannot access local variable 'num' where it is not associated with a value# 程序认为num是局部变量 这里给局部变量进行了 += -> num = num + 10 前提需要num有定义或者值num += 10 # 局部 修改 但是局部没有初始化print(num)show()
print(num)
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num = 10
def show():global num # 声明该函数中的num是全局变量num = 20num += 20print(num) # 40show()
print(num) # 40
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numA = 10   # 全局 创建
def show():numA = 20 # 局部 创建numB = 30 # 局部 创建print(numA, numB) # 20 30
show()
# NameError: name 'numB' is not defined. Did you mean: 'numA'?
print(numA, numB) # numA全局 程序认为numB全局 但是没找到定义 所以报错
# 反推出 函数中的局部在外部访问不到
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num1 = 10 # 全局 创建
num2 = 20 # 全局 创建
def show(num1, num2): # 形式参数 也是函数内部的局部变量 创建并赋值# 简单理解为 函数内部如果没有global声明，一律当做局部看待num1 = 30   # 局部 修改num2 = 40   # 局部 修改print(num1 + num2) # 70returnshow(num1, num2) # 实际参数 调用了全局的num1和num2 将值 传递给 形式参数
print(num1 + num2) # 全局
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num1 = 10 # 全局 创建
num2 = 20 # 全局 创建
def show(num1, num2): # 形式参数 也是函数内部的局部变量 创建并赋值# 全局变量和局部变量同时在函数中使用时 全局和局部不要重名！global num1 # SyntaxError: name 'num1' is parameter and globalnum1 = 30   num2 = 40   # 局部 修改print(num1 + num2) # 70returnshow(num1, num2) # 实际参数 调用了全局的num1和num2 将值 传递给 形式参数
print(num1 + num2) # 全局####################################
num = 10
def show():# 分不清局部和全局的话 重点突看 num 在函数中 有无定义 默认全局print(num) # 一般不推荐使用 会造成变量二义性
show()

总结：

• 函数内部要使用全局变量时，进行全局声明 global
• 函数内部但凡没有 global，变量一律当局部处理
• 全局变量和局部变量同时在函数中使用时，不能重名
• 形式参数一律都是函数内部的局部变量
• 实际参数仅仅是将**“址”**传递给了形式参数