函数基础

一、引子

1.不用函数的问题

#1、代码的组织结构不清晰，可读性差
#2、遇到重复的功能只能重复编写实现代码，代码冗余
#3、功能需要扩展时，需要找出所有实现该功能的地方修改之，无法统一管理且维护难度极大 

2.函数是什么

针对二中的问题，想象生活中的例子，修理工需要实现准备好工具箱里面放好锤子，扳手，钳子等工具，然后遇到锤钉子的场景，拿来锤子用就可以，而无需临时再制造一把锤子。

修理工===>程序员
具备某一功能的工具===>函数

要想使用工具，需要事先准备好，然后拿来就用且可以重复使用
要想用函数，需要先定义，再使用

3.函数分类

#1、内置函数
为了方便我们的开发，针对一些简单的功能，python解释器已经为我们定义好了的函数即内置函数。对于内置函数，我们可以拿来就用而无需事先定义，如len(),sum(),max()

#2、自定义函数
很明显内置函数所能提供的功能是有限的，这就需要我们自己根据需求，事先定制好我们自己的函数来实现某种功能，以后，在遇到应用场景时，调用自定义的函数即可。

二、定义函数

1. 自定义函数

   #语法
   def 函数名(参数1,参数2,参数3,...):
       '''注释'''
       函数体
       return 返回的值
   
   #函数名要能反映其意义

2. 函数的使用原则

   函数即“变量”，“变量”必须先定义后引用。未定义而直接引用函数，就相当于在引用一个不存在的变量名
   #定义阶段
   def foo():
       print('from foo')
       bar()
   def bar():
       print('from bar')
   #调用阶段
   foo()
   
   #结论:函数的使用,必须遵循原则:先定义,后调用
   #我们在使用函数时,一定要明确地区分定义阶段和调用阶段

3. 定义函数的三种形式

   #1、无参：应用场景仅仅只是执行一些操作，比如与用户交互，打印
   #2、有参：需要根据外部传进来的参数，才能执行相应的逻辑，比如统计长度，求最大值最小值
   #3、空函数：设计代码结构

三、调用函数

1. 调用函数

   函数的调用：函数名加括号
   1 先找到名字
   2 根据名字调用代码

2. 函数返回值

   无return->None
   return 1个值->返回1个值
   return 逗号分隔多个值->元组

   什么时候该有返回值？
   　　　　调用函数，经过一系列的操作，最后要拿到一个明确的结果，则必须要有返回值
   　　　　通常有参函数需要有返回值，输入参数，经过计算，得到一个最终的结果
   什么时候不需要有返回值？
   　　　　调用函数，仅仅只是执行一系列的操作，最后不需要得到什么结果，则无需有返回值
   　　　　通常无参函数不需要有返回值

3. 函数调用的三种形式

   1 语句形式：foo()
   2 表达式形式：3*len('hello')
   3 当中另外一个函数的参数：range(len('hello'))

四、函数参数

1. 形参和实参

   #形参即变量名，实参即变量值，函数调用时，将值绑定到变量名上，函数调用结束，解除绑定

2. 具体应用

   #1、位置参数：按照从左到右的顺序定义的参数
           位置形参：必选参数
           位置实参：按照位置给形参传值
   
   #2、关键字参数：按照key=value的形式定义的实参
           无需按照位置为形参传值
           注意的问题：
                   1. 关键字实参必须在位置实参右面
                   2. 对同一个形参不能重复传值
   
   #3、默认参数：形参在定义时就已经为其赋值
           可以传值也可以不传值，经常需要变得参数定义成位置形参，变化较小的参数定义成默认参数（形参）
           注意的问题：
                   1. 只在定义时赋值一次
                   2. 默认参数的定义应该在位置形参右面
                   3. 默认参数通常应该定义成不可变类型
   
   
   #4、可变长参数：
           可变长指的是实参值的个数不固定
           而实参有按位置和按关键字两种形式定义，针对这两种形式的可变长，形参对应有两种解决方案来完整地存放它们，分别是*args，**kwargs
   
           ===========*args===========
           def foo(x,y,*args):
               print(x,y)
               print(args)
           foo(1,2,3,4,5)
   
           def foo(x,y,*args):
               print(x,y)
               print(args)
           foo(1,2,*[3,4,5])
   
   
           def foo(x,y,z):
               print(x,y,z)
           foo(*[1,2,3])
   
           ===========**kwargs===========
           def foo(x,y,**kwargs):
               print(x,y)
               print(kwargs)
           foo(1,y=2,a=1,b=2,c=3)
   
           def foo(x,y,**kwargs):
               print(x,y)
               print(kwargs)
           foo(1,y=2,**{'a':1,'b':2,'c':3})
   
   
           def foo(x,y,z):
               print(x,y,z)
           foo(**{'z':1,'x':2,'y':3})
   
           ===========*args+**kwargs===========
   
           def foo(x,y):
               print(x,y)
   
           def wrapper(*args,**kwargs):
               print('====>')
               foo(*args,**kwargs)
   
   #5、命名关键字参数：*后定义的参数，必须被传值（有默认值的除外），且必须按照关键字实参的形式传递
   可以保证，传入的参数中一定包含某些关键字
           def foo(x,y,*args,a=1,b,**kwargs):
               print(x,y)
               print(args)
               print(a)
               print(b)
               print(kwargs)
   
           foo(1,2,3,4,5,b=3,c=4,d=5)
           结果：
               1
               2
               (3, 4, 5)
               1
               3
               {'c': 4, 'd': 5}