python学习笔记(四):函数

一、函数是什么？

函数一词来源于数学，但编程中的「函数」概念，与数学中的函数是有很大不同的，编程中的函数在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子过程或子程序)，在Pascal中叫做procedure(过程)和function，在C中只有function，在Java里面叫做method。

定义: 函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来，要想执行这个函数，只需调用其函数名即可。

二、使用函数的好处：

1、简化代码
2、提高代码的复用性
3、代码可扩展

三、python中函数的定义：

定义函数使用def关键字，后面是函数名，函数名不能重复

def fun():#定义一个函数，后面是函数名
   print("Hello World")#函数体

当然上面的函数其实没有什么卵用，就是写个函数定义的例子而已。

四、函数的参数

函数在调用的时候，可以传入参数，有形参和实参

形参：

形参变量只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只在函数内部有效。

实参：

实参可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量。

        def calc(x,y):#定义一个函数，参数有x和y，x和y就是形参
            print(x*y)#输出x乘以y的值
        calc(5,2)#调用上面定义的函数，5和2就是实参

简单点说，形参就是函数接收的参数，而实参就是你实际传入的参数。

函数的四种形参类型：

位置参数：

位置参数，字面意思也就是按照参数的位置来进行传参，比如说上面的calc函数，x和y就是位置参数，位置参数是必传的，

有几个位置参数在调用的时候就要传几个，否则就会报错了，那如果有多个位置参数的话，记不住哪个位置传哪个了怎么办，可以使用位置参数的名字来指定调用

比如说上面的那个calc函数也可以使用calc(y=1,x=2)这样来调用，这种调用方式叫做关键字传参

默认参数：

默认参数就是在定义形参的时候，给函数默认赋一个值，比如说数据库的端口这样的，默认给它一个值，这样就算你在调用的时候没传入这个参数，它也是有值的

so，默认参数不是必填的，如果给默认参数传值的话，它就会使用你传入的值。如果使用默认值参数的话，必须放在位置参数后面定义。

def conn_mysql(user,passwd,port=3306):#定义一个连接mysql的方法，虽然这个方法并没有连接mysql，我只是举个默认值参数的例子，port就是一个默认值参数
              print(user,passwd,port)
coon_mysql('root','')#没指定默认值
coon_mysql('root','',port=3307)#指定默认值参数的值

非固定参数：

上面的两种位置参数和默认参数都是参数个数是固定的，如果说我一个函数，参数不是固定的，我也不知道以后这个函数会扩展成啥样，可能参数越来越多，这个时候如果再用固定的参数，那后面程序就不好扩展了，这时候就可以用非固定参数了，非固定参数有两种，一种是可变参数，一种是关键字参数。

可变参数：

可变参数用*来接收，后面想传多少个参数就传多少个，如果位置参数、默认值参数、可变参数一起使用的的话，可变参数必须在位置参数和默认值参数后面。可变参数也是非必传的。

def more_arg(name,age,sex='nan',*agrs):#位置参数、默认值参数、可变参数，可变参数会把后面多传的参数都放到args这个元组中#当然args名字是随便写的，不过一般我们都写args
             print(name,age,agrs)
more_arg('Marry',18,'nv','python','China')#调用

关键字参数：

关键字参数使用**来接收，后面的参数也是不固定的，想写多少个写多少个，当然也可以和上面的几种一起来使用，如果要一起使用的话，关键字参数必须在最后面。

使用关键字参数的话，调用的时候必须使用关键字传参。关键字参数也是非必传的。

def kw_arg(name,**kwargs):#位置参数、关键字参数，调用的时候会把传入的关键字参数放到kwargs这个字典中
                    print(name,kwargs)
kw_arg('sriba',sex='男',age=18)#调用，sex和age就是关键字调用

五、函数的返回值

每个函数都有返回值，如果没有在函数里面指定返回值的话，在python里面函数执行完之后，默认会返回一个None，函数也可以有多个返回值，如果有多个返回值的话，会把返回值都放到一个元组中，返回的是一个元组。

为什么要有返回值呢，是因为在这个函数操作完之后，它的结果在后面的程序里面需要用到。

函数中的返回值使用return，函数在遇到return就立即结束。

 def calc(x,y):#这个就是定义了一个有返回值的函数
                c = x*y
                return c,x,y
 res = calc(5,6)#把函数的返回结果赋值给res
 print(res)

六、局部变量和全局变量

局部变量意思就是在局部生效的，出了这个变量的作用域，这个变量就失效了，比如上面的c就是一个局部变量，出了这个函数之后，就没有c这个值了

全局变量的意思就是在整个程序里面都生效的，在程序最前面定义的都是全局变量，全局变量如果要在函数中修改的话，需要加global关键字声明，如果是list、字典和集合的话，则不需要加global关键字，直接就可以修改。

name = 'marry'#字符串全局变量
names = []#list全局变量
print(name)
print(names)
def test():
   global name #修改name的值就需要用global关键字
   name = 'Sriba'
   names.append(name)#修改全局变量names的值
   return names
test()调用函数
print('修改后',name)
print('修改后names',names)

七、递归调用

在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。

递归调用的意思就是，在这个函数内部自己调用自己，就有点循环的意思，写个递归，如:

def test1():
    num = int(input('please enter a number：'))
    if num%2==0:#判断输入的数字是不是偶数
         return True #如果是偶数的话，程序就退出了，返回true
    print('不是偶数请重新输入！')
    return test1()#如果不是偶数的话继续调用自己，输入值
print(test1())#调用test

递归调用的特性：

1. 必须有一个明确的结束条件

2. 每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应有所减少

3. 递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出（在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出）

八、高阶函数

什么是高阶函数呢，如果一个函数的参数是一个函数的话，那么这个函数就是一个高阶函数，说起来比较懵逼，下面一段代码就理解了

 def s_int(n):
        #这个函数的作用是把传入的参数类型转换成int类型
        return int(n)
 def add(x,y,z):
        #这个函数的意思，接收3个参数，x,y,z，z是一个函数
    print(z(x)+z(y))#这个执行过程是这样的，z是一个函数，把x和y的值传给z，然后用z函数的返回值把两个值相加
add('','',s_int)#调用，传入x和y的值，再把上面的那个定义好的函数传进去