Python函数的概念和使用
函数
为了便于程序的维护和更好的实现模块化,好的程序都会分解为很多函数。
可以这么说,对于任何的编程语言,函数都是一个非常重要的概念。
python 不仅简化了函数的定义过程,而且还大量借鉴了其他函数编程语言中的优秀特性。
本章内容非常重要!
一、 函数的概念和作用
1.1什么是函数
函数就是把完成特定功能的一段代码封装起来。给该功能起一个名字(函数名)。
哪里需要实现该功能就在哪里调用该函数。
函数可以在任何时间任何地方调用。
所谓函数,就是把具有独立功能的代码块组织为一个小模块,在需要的时候调用。
1.2 函数的作用
- 函数是能完成某一功能的代码段
- 函数是可重复执行的代码段
- 函数方便管理和维护,便于复用
二、函数的使用
2.1 函数的使用步骤
- 定义函数:封装独立的功能
- 调用函数:就是执行函数。(调用几次就函数执行几次)
2.2 函数的定义
使用函数之前一定要先定义。
python 的函数定义非常简单。
函数定义语法:
def 函数名([形参列表]): 函数体
说明:
-
def
是定义函数的关键字。(define function) -
函数名是这个函数的符号(引用),调用这个函数的时候我们需要函数名。
-
函数名后的圆括号是必须的。
-
形参列表表示我们可以定义多个形参,接受函数调用时传递过来的参数。形参不是必须的,根据需要决定是否需要定义形参
-
圆括号后面必须有一个冒号
:
. -
新起一行,必须有缩进来定义函数体。函数体就是函数每次调用的时候都会执行的代码。
示例代码:
# 定义无参函数 def show(): print("我是函数内的代码1") print("我是函数内的代码2") # 定义有参函数,形参在函数内部可以作为普通变量使用。 def show1(a, b): print(a + b)
定义函数名称的规则:
- 可以由字母,下划线,和数字组成
- 数字不能开头
- 不能与关键字重名
- 多个单词小写使用下划线拼接:get_sum
2.3 函数的调用
定义函数的目的是为了让函数做一些事情。
但是函数如果仅仅定义不会自己去执行。
时刻记住一句话,函数只有被调用才能被执行!
所以想要函数执行,必须显示的去调用函数。
在使用函数的时候,一定要保证声明在前,调用在后!
2.3.1 简单函数调用
函数调用非常简单,只需要: 函数名(实参)
即可。当然如果函数定义的时候没有形参,则就不用实参。
def show(): print("我是函数内的代码1") print("我是函数内的代码2") show() # 调用函数 show() # 一个函数可以多次调用。每次调用都会执行一次函数体的代码 show()
2.3.2 带形参的函数调用
函数声明的时候,在括号内的是形参。
那么在调用函数的时候应该传递相同属性的参数过去,函数调用的时候的参数,叫做实参!
形参和实参的个数必须匹配,但是有一种情况除外,后面再说。
def add(a, b): print(a + b) add(2, 3) add(20, 3)
2.4函数的返回值
我们定义的函数可以完成一个的功能,很多情况下,功能完成之后需要给函数调用者返回一些数据,这些返回的数据就需要用到函数的返回值功能。
返回值就是函数执行完毕后返回给调用处的结果
2.4.1.return
的使用
比如:定义一个函数可以实现两个数的相加,然后返回给调用者计算的结果!
def add(a, b): pass n = a + b return n print(add(3, 5)) print(add(30, 5))
说明:
-
在函数内任何地方都可以出现
return
。return
的作用就是结束函数,并把return
后面的值返回给调用者。 -
一旦碰到
return
,不管后面有多少代码,不管是否处于循环中,函数都会立即结束。 -
如果整个函数内部没有出现
return
,则函数会自动执行到函数体最后一行代码。 -
如果函数体内没有
return
,则函数运行结束的时候自动返回none
-
return
后面也可以不跟返回值,这种情况下主要是为了结束函数,也会返回none
(return none可以简写为return。)
案例1:一个给定的数,判断是否为质数
分析:定义一个函数,这个给定的数通过参数传递,最后结果:是否为质数,通过返回一个bool
值给调用者。质数(prime number)又称素数,有无限个。质数定义为在大于1的自然数中,除了1和它本身以外不再有其他因数。
def is_prime(num): for i in range(2, num): if num % i == 0: return false return true num = int(input("请输入一个整数:")) if is_prime(num): print("%d 是质数!" % num) else: print("%d 不是质数!" % num)
案例2:计算输入的任意两个数之间所有的质数的和
分析:刚才已经定义了判断一个是否为质数,现在需要再定义一个可以计算两个数之间所有的质数的和的函数,并把计算结果返回给调用者。
def is_prime(num): for i in range(2, num): if num % i == 0: return false return true def add_prime(num1, num2): sum = 0 for num in range(num1, num2+1): if is_prime(num): sum += num return sum num1 = int(input("请输入第一个整数:")) num2 = int(input("请输入第2个整数:")) print("%d 到 %d 的之间所有的质数的和是:%d" % (num1, num2, add_prime(num1, num2)))
2.4.2.返回多个值
使用return
一次只能返回一个值。
有些场景下,我们需要返回多个值。这种情况下我们我们可以把返回值的封装到list
或tuple
中,接受者拿到这个list
或tuple
直接解包就可以使用了。
最好封装在tuple
中,因为tuple
是不可变的, 所以效率比较高。
def foo(x): return x ** 2, x ** 3, x ** 4 x = 4 a, b, c = foo(x) print("%d 的平方是:%d, 3次方式:%d, 4次方是:%d" % (x, a, b, c))
2.5 文档注释
以前我们使用 #
来我们的代码添加注释,只使用单行注释。
我们定义了一个好函数,函数的描述等信息也应该让调用者很容易获取到,这个时候就用到文档注释。
文档注释将来可以直接生成 api
文档方便阅读。
如果要给函数添加文档注释,直接在函数内部的首行放置一个字符串即可。字符串可以是单行的(" "或者' '
),也可以是是多行的(""" """ 或 ''' '''
)。
但是一般使用多行字符串来定义
作为国际惯例:
- 注释的第一行,一般是对函数的简述。
- 然后一个空行。
- 然后开始进行详细描述函数功能等。
def foo(x): """该函数是对参数做一些计算 计算参数的多个次幂 :param x: 要计算次幂的数字 :return: 返回2次幂、3次幂、4次幂组成的元组 """ return x ** 2, x ** 3, x ** 4 print(foo.__doc__) # 打印函数的文档注释