函数

函数的英文单词:function

在计算机中称之为函数
在显示生活中称之为功能

函数是能够实现特定功能的计算机代码而已，他是一种特定的代码组结构。

函数的作用

1.提升代码的重复利用率，避免重复开发相同代码

2.提高程序开发效率

3.便于程序维护

函数的定义

1.基本格式：

def  函数名():
    函数功能代码...
    函数功能代码...
    ...


调用函数： 函数名()

特征:函数定义之后不会自动执行,必须在调用函数后函数才会执行.

函数名的命名规则:和变量基本一样

1.推荐使用英文或者拼音,禁止使用中文
2.可以使用数字，但是不能用数字开头
3.不可以使用特殊字符，除了_
4.函数名严格区分大小写
5.函数名必须要有意义。
6.不能和系统已经存在的保留关键字冲突!

7.禁止使用和系统提供函数相同的函数名

2.带有参数的格式：

def 函数名(参数,参数...):
    函数功能代码...
    函数功能代码...
    ...
    

调用函数:函数名(参数,参数...)


形参:形式上的参数,声明函数时()中的参数是形参
实参:实际上的参数,调用函数时()中的参数是实参

注意:实参将值传递给形参的过程本质上就是简单的变量赋值仅此而已

3.带有默认值的参数

def 函数名(形参=默认值,形参=默认值...):
    函数功能代码...
    函数功能代码...
    ...

调用函数：
    函数名()  调用函数时所有形参采用默认值操作
    函数名(实参,实参...) 调用时形参使用实参的值而抛弃默认值

注意：在此情况下使用实参值覆盖原有形参的默认值，本质上就是变量的重新赋值操作

4.关键字参数

def 函数名(形参=默认值,形参=默认值...):
    函数功能代码...
    函数功能代码...
    ...

调用函数：函数名(形参=实参,形参=实参...)

关键字参数就是调用函数时，在实参前面指定形参的做法，为了防止参数按照位置传递出现的错误

5.收集参数

1.非关键字收集参数

def 函数名(*参数名):
    函数功能代码...
    函数功能代码...
    ...

调用函数：函数名(实参，实参...)   没有数量限制

特征：
1.非关键字收集参数，在形参前添加一个*即可
2.非关键字收集参数收集实参组成一个元组
3.非关键字收集参数，仅收集没有任何形参接受的非关键字实参
4.非关键字收集参数和普通的形参可以共存

2.关键字收集参数

def 函数名(**参数名):
    函数功能代码...
    函数功能代码...
    ...

调用函数: 函数名(形参=实参,形参=实参...) 没有数量限制

特征：
1.关键字收集参数，在形参前添加两个**即可
2.关键字收集参数，收集的结果组成一个字典，关键字成为字典的键，实参成为值
3.关键字收集参数，仅收集没有任何形参接受的关键字参数
4.关键字参数可以和普通的形参共存

多种参数混合

定义函数时尽量避免多种参数格式混合(普通参数/非关键字参数，关键字参数，非关键字收集参数，关键字收集参数)

1.普通参数（非关键字参数）和关键字参数必须在两种收集参数之前
2.非关键字收集参数，必须在关键字收集参数之前
3.如果多种参数在一起，必须注意进制参数多次赋值操作（相同赋值赋值之后，关键字参数在此赋值！）

关于返回值的问题

函数根据执行完毕是否可以得到一个结果，将函数分为2个类型：

执行过程函数:print()

    函数执行完毕之后，不会有任何结果可以被接受的函数。

具有返回值的函数：id(),type()

    函数执行完毕之后，会产生一个结果，可以被变量接受或者使用的函数

格式：

def 函数名(参数....):
    函数功能代码...
    函数功能代码...
    ...

    [return 语句]

return的特征:

1.具有return语句的函数称为具有返回值的函数
2.return可以为当前函数执行完毕返回一个结果，这样的函数调用可以被接受
3.return执行之后，函数则会终止，所有return之后的语句不会被执行
4.一个函数可以书写多个return语句，但是一般会放入分支结构当中。
5.一个函数如果需要返回多个数据，需要借助复合数据类型（list，tuple，set，dict）来操作即可！

函数文档

函数文档就是用来查看当前函数相关信息介绍的一个特定格式而已。

查看函数文档的方法：

help（函数名称）

    直接输出显示函数文档的内容字符串

函数名.__doc__ 

    直接输出显示函数文档的内容元字符串（转义字符不转义）

定义函数的文档：

def 函数名(参数...):
    '''
        在此处声明函数文档

    '''

    函数功能代码...
    函数功能代码...
    。。。

或者：

def 函数名(参数...):
    """
        在此处声明函数文档

    """

    函数功能代码...
    函数功能代码...
    。。。

注意：函数文档的作用是对函数进行说明，便于阅读和快速掌握函数的使用，通常函数文档需要具有以下信息：

函数的作用
函数的参数介绍(个数，数据类型)
函数的返回值（数据和类型）

变量的作用域

变量的作用域就是指变量的有效范围。

变量按照作用范围分为2类：

全局变量 

    在函数外部声明的变量就是全局变量（在函数内部需要global关键才可以使用）

局部变量

    在函数内部声明的变量就是局部变量

全局变量和局部变量的有效范围：

1.全局变量在函数外部可以正常使用
2.全局变量在函数内部也可以正常使用（需要global声明）
3.局部变量在函数内部可以正常使用
4.局部变量在函数外部不可以被访问

global关键字

将局部变量提升为全局变量

格式：

    def 函数名()：
        #提升局部变量为全局变量
        global 变量名
        
        函数的其他功能代码...
        ...

注意：只有在函数内部使用global关键字对变量进行全局声明，该变量才是一个完整的哦全局变量，在函数内外可以进行任意获取修改删除等操作。

内部函数

在函数内部声明的函数就是内部函数。

特征：
1.内部函数的本质就是局部变量(函数就是一个变量)
2.内部函数在函数外部不可以直接调用
3.内部函数在函数内部调用必须在定义了内部函数之后才可以调用

闭包

想办法将局部变量引入到全局环境中可以使用，这就是闭包操作

闭包方法1：

def 函数名():

    局部变量1
    局部变量2
    ...

    def 内部函数1（）：
        pass

    def 内部函数2()：
        pass
    ...

    return (局部变量1,局部变量2,...内部函数1，内部函数2....)

闭包方法2：

def 函数名():

    局部变量1
    局部变量2
    ...

    def 内部函数1（）：
        pass

    def 内部函数2()：
        pass
    ...

    #获取/收集所有需要进行闭包操作的内部函数和变量
    def all():
        return （局部变量1,局部变量2,...内部函数1，内部函数2....）

    return all

闭包的优缺点:

优点:

    1.可以方便的进行函数式编程,组织程序代码
    2.使得局部变量和内部函数在外部可以访问

缺点:
    1.闭包操作会导致整个函数的内部环境，被长久保存，占用大量内存。

闭包环境查看：__closure__

用于查询当前闭包操作所使用的环境中的变量和内部函数等信息

nonlocal

nonlocal关键字的意义，不是局部变量，当然他也不是全局变量，通常用于内部函数中使用外部函数的局部变量。

#声明一个外部函数
def outer():

    #声明一个变量(肯定不是全局变量)
    x = 5
    
    #声明一个内部函数
    def inner():
        nonlocal x#声明x不是局部变量
        x += 9
        print(x)

    #调用函数
    inner()



#调用outer
outer()

注意：如果内部函数想使用全局变量，那么应该使用global声明变量（函数最外层的全局变量）
如果内部函数使用的是外部函数的局部变量，那么应该使用nonlocal声明(内部函数的外层，外部函数的局部变量)

lambda表达式

lambda表达式是一种简洁格式的函数。该表达式不是正常的函数结构，而是属于表达式的类型。

基本格式：

lambda 参数,参数...：函数功能代码

例如：lambda x,y:x + y     获取2个值的和的lambda函数

带分支格式:

lambda 参数,参数... :值1  if 条件表达式  else 值2

例如：lambda sex : '有胡子' if sex == 'man' else '没胡子'

调用函数格式：

lambda 参数,参数...:其他函数(...)

例如：lambda x:type(x)

lambda表达式的优缺点:

优点：

    书写简单不需要def 关键字
    不需要费脑子想函数名（匿名函数）
    看起来高大上！


缺点：
    
    lambda表达式功能受限，无法使用循环和多项分支
    复杂的操作，不适合lambda表达式

递归函数

在函数内调用当前函数本身的函数就是递归函数。