函數(shù)基礎(chǔ)

目標(biāo)

• 函數(shù)的快速體驗(yàn)
• 函數(shù)的基本使用
• 函數(shù)的參數(shù)
• 函數(shù)的返回值
• 函數(shù)的嵌套調(diào)用
• 在模塊中定義函數(shù)

01. 函數(shù)的快速體驗(yàn)

• 所謂 函數(shù) ，就是把 具有獨(dú)立功能的代碼塊 組織為一個(gè)小模塊，在需要的時(shí)候 調(diào)用
• 函數(shù)的使用包含兩個(gè)步驟：
  1.定義函數(shù) —— 封裝 獨(dú)立的功能
  2.調(diào)用函數(shù) —— 享受 封裝 的成果
• 函數(shù)的作用 ，在開(kāi)發(fā)程序時(shí)，使用函數(shù)可以提高編寫(xiě)的效率以及代碼的 重用

02. 函數(shù)基本使用

2.1 函數(shù)的定義

定義函數(shù)的格式如下：

            
              def 函數(shù)名():

    函數(shù)封裝的代碼
    ……
            
          

• def 是英文 define 的縮寫(xiě)
• 函數(shù)名稱 應(yīng)該能夠表達(dá) 函數(shù)封裝代碼 的功能，方便后續(xù)的調(diào)用
• 函數(shù)名稱 的命名應(yīng)該 符合 標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則
  • 可以由 字母、下劃線 和 數(shù)字 組成
  • 不能以數(shù)字開(kāi)頭
  • 不能與關(guān)鍵字重名

2.2 函數(shù)調(diào)用

調(diào)用函數(shù)很簡(jiǎn)單的，通過(guò) 函數(shù)名() 即可完成對(duì)函數(shù)的調(diào)用

2.3 第一個(gè)函數(shù)演練

需求

• 1.編寫(xiě)一個(gè)打招呼 say_hello 的函數(shù)，封裝三行打招呼的代碼
• 2.在函數(shù)下方調(diào)用打招呼的代碼

            
              name = "hello"

# 解釋器知道這里定義了一個(gè)函數(shù)
def say_hello():
    print("hello 1")
    print("hello 2")
    print("hello 3")

print(name)
# 只有在調(diào)用函數(shù)時(shí)，之前定義的函數(shù)才會(huì)被執(zhí)行
# 函數(shù)執(zhí)行完成之后，會(huì)重新回到之前的程序中，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的代碼
say_hello()

print(name)
            
          

• 定義好函數(shù)之后，只表示這個(gè)函數(shù)封裝了一段代碼而已
• 如果不主動(dòng)調(diào)用函數(shù)，函數(shù)是不會(huì)主動(dòng)執(zhí)行的

思考

• 能否將 函數(shù)調(diào)用 放在 函數(shù)定義 的上方？

  • 不能！
  • 因?yàn)樵? 使用函數(shù)名 調(diào)用函數(shù)之前，必須要保證 Python 已經(jīng)知道函數(shù)的存在
  • 否則控制臺(tái)會(huì)提示 NameError: name 'say_hello' is not defined (名稱錯(cuò)誤：say_hello 這個(gè)名字沒(méi)有被定義)

2.4 PyCharm 的調(diào)試工具

• F8 Step Over 可以單步執(zhí)行代碼，會(huì)把函數(shù)調(diào)用看作是一行代碼直接執(zhí)行
• F7 Step Into 可以單步執(zhí)行代碼，如果是函數(shù)，會(huì)進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部

2.5 函數(shù)的文檔注釋

• 在開(kāi)發(fā)中，如果希望給函數(shù)添加注釋，應(yīng)該在 定義函數(shù) 的下方，使用 連續(xù)的三對(duì)引號(hào)
• 在 連續(xù)的三對(duì)引號(hào) 之間編寫(xiě)對(duì)函數(shù)的說(shuō)明文字
• 在 函數(shù)調(diào)用 位置，使用快捷鍵 CTRL + Q 可以查看函數(shù)的說(shuō)明信息
  注意：因?yàn)? 函數(shù)體相對(duì)比較獨(dú)立 ，函數(shù)定義的上方應(yīng)該和其他代碼（包括注釋）保留 兩個(gè)空行

03. 函數(shù)的參數(shù)

演練需求

1. 開(kāi)發(fā)一個(gè) sum_2_num 的函數(shù)
2. 函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn) 兩個(gè)數(shù)字的求和 功能
   演練代碼如下：

            
              def sum_2_num():

    num1 = 10
    num2 = 20
    result = num1 + num2

    print("%d + %d = %d" % (num1, num2, result))

sum_2_num()
            
          

思考一下存在什么問(wèn)題

            
              函數(shù)只能處理 **固定數(shù)值** 的相加
            
          

如何解決？

• 如果能夠把需要計(jì)算的數(shù)字，在調(diào)用函數(shù)時(shí)，傳遞到函數(shù)內(nèi)部就好了！

3.1 函數(shù)參數(shù)的使用

• 在函數(shù)名的后面的小括號(hào)內(nèi)部填寫(xiě) 參數(shù)
• 多個(gè)參數(shù)之間使用 , 分隔

            
              def sum_2_num(num1, num2):

    result = num1 + num2

    print("%d + %d = %d" % (num1, num2, result))

sum_2_num(50, 20)
            
          

3.2 參數(shù)的作用

• 函數(shù) ，把 具有獨(dú)立功能的代碼塊 組織為一個(gè)小模塊，在需要的時(shí)候 調(diào)用
• 函數(shù)的參數(shù) ，增加函數(shù)的 通用性 ，針對(duì) 相同的數(shù)據(jù)處理邏輯 ，能夠 適應(yīng)更多的數(shù)據(jù)
  1. 在函數(shù) 內(nèi)部，把參數(shù)當(dāng)做 變量 使用，進(jìn)行需要的數(shù)據(jù)處理
  2. 函數(shù)調(diào)用時(shí)，按照函數(shù)定義的 參數(shù)順序 ，把 希望在函數(shù)內(nèi)部處理的數(shù)據(jù)，通過(guò)參數(shù) 傳遞

3.3 形參和實(shí)參

• 形參：定義 函數(shù)時(shí)，小括號(hào)中的參數(shù)，是用來(lái)接收參數(shù)用的，在函數(shù)內(nèi)部 作為變量使用
• 實(shí)參：調(diào)用 函數(shù)時(shí)，小括號(hào)中的參數(shù)，是用來(lái)把數(shù)據(jù)傳遞到 函 數(shù)內(nèi)部 用的

04. 函數(shù)的返回值

• 在程序開(kāi)發(fā)中，有時(shí)候，會(huì)希望 一個(gè)函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，告訴調(diào)用者一個(gè)結(jié)果 ，以便調(diào)用者針對(duì)具體的結(jié)果做后續(xù)的處理
• 返回值 是函數(shù) 完成工作 后， 最后 給調(diào)用者的 一個(gè)結(jié)果
• 在函數(shù)中使用 return 關(guān)鍵字可以返回結(jié)果
• 調(diào)用函數(shù)一方，可以 使用變量 來(lái) 接收 函數(shù)的返回結(jié)果

  注意： return 表示返回，后續(xù)的代碼都不會(huì)被執(zhí)行

            
              def sum_2_num(num1, num2):
    """對(duì)兩個(gè)數(shù)字的求和"""

    return num1 + num2

# 調(diào)用函數(shù)，并使用 result 變量接收計(jì)算結(jié)果
result = sum_2_num(10, 20)

print("計(jì)算結(jié)果是 %d" % result)
            
          

05. 函數(shù)的嵌套調(diào)用

• 一個(gè)函數(shù)里面 又調(diào)用 了 另外一個(gè)函數(shù) ，這就是 函數(shù)嵌套調(diào)用
• 如果函數(shù) test2 中，調(diào)用了另外一個(gè)函數(shù) test1
  那么執(zhí)行到調(diào)用 test1 函數(shù)時(shí)，會(huì)先把函數(shù) test1 中的任務(wù)都執(zhí)行完才會(huì)回到 test2 中調(diào)用函數(shù) test1 的位置，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的代碼

            
              def test1():

    print("*" * 50)
    print("test 1")
    print("*" * 50)

def test2():

    print("-" * 50)
    print("test 2")

    test1()

    print("-" * 50)

test2()
            
          

06. 使用模塊中的函數(shù)

模塊是 Python 程序架構(gòu)的一個(gè)核心概念

• 模塊 就好比是 工具包 ，要想使用這個(gè)工具包中的工具，就需要 導(dǎo)入 import 這個(gè)模塊
• 每一個(gè)以擴(kuò)展名 py 結(jié)尾的 Python 源代碼文件都是一個(gè) 模塊
• 在模塊中定義的 全局變量 、 函數(shù) 都是模塊能夠提供給外界直接使用的工具

6.1 使用模塊

• 可以 在一個(gè) Python 文件 中 定義 變量 或者 函數(shù)
• 然后在 另外一個(gè)文件中 使用 import 導(dǎo)入這個(gè)模塊
• 導(dǎo)入之后，就可以使用 模塊名.變量 / 模塊名.函數(shù) 的方式，使用這個(gè)模塊中定義的變量或者函數(shù)

  模塊 可以讓 曾經(jīng)編寫(xiě)過(guò)的代碼 方便的被 復(fù)用！

6.2 模塊名也是一個(gè)標(biāo)識(shí)符

• 標(biāo)示符可以由 字母、下劃線 和 數(shù)字 組成
• 不能以數(shù)字開(kāi)頭
• 不能與關(guān)鍵字重名

注意：如果在給 Python 文件起名時(shí)， 以數(shù)字開(kāi)頭 是無(wú)法在 PyCharm 中通過(guò)導(dǎo)入這個(gè)模塊的

6.3 Pyc 文件（了解）

C 是 compiled 編譯過(guò) 的意思

操作步驟

• 瀏覽程序目錄會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè) pycache 的目錄
• 目錄下會(huì)有一個(gè) file_name.cpython-XX.pyc 文件， cpython-XX 表示Python 解釋器的版本
• 這個(gè) pyc 文件是由 Python 解釋器將 模塊的源碼 轉(zhuǎn)換為 字節(jié)碼
  Python 這樣保存 字節(jié)碼 是作為一種啟動(dòng) 速度的優(yōu)化

字節(jié)碼

• Python 在解釋源程序時(shí)是分成兩個(gè)步驟的
  首先處理源代碼， 編譯 生成一個(gè)二進(jìn)制 字節(jié)碼
  再對(duì) 字節(jié)碼 進(jìn)行處理，才會(huì)生成 CPU 能夠識(shí)別的 機(jī)器碼
• 有了模塊的字節(jié)碼文件之后，下一次運(yùn)行程序時(shí)，如果在 上次保存字節(jié)碼之后 沒(méi)有修改過(guò)源代碼，Python 將會(huì)加載 .pyc 文件并跳過(guò)編譯這個(gè)步驟
• 當(dāng) Python 重編譯時(shí)，它會(huì)自動(dòng)檢查源文件和字節(jié)碼文件的時(shí)間戳
  如果你又修改了源代碼，下次程序運(yùn)行時(shí)，字節(jié)碼將自動(dòng)重新創(chuàng)建

模塊是 Python 程序架構(gòu)的一個(gè)核心概念