函数(Function)

1. 什么是函数
   函数就是对实现某一特定功能的代码段的封装

2. 函数的分类

• 系统函数：系统已经给我们定义好的函数，程序员直接调用函数使用函数的功能
  print(), input(), id(), type(), chr(), bin()...
• 自定义函数：需要程序员自己去定义的函数

3. 函数的定义

• a.语法：
  def 函数名(参数列表):
  函数体

• b.说明
  def - python中声明函数的关键字
  函数名 - 标识符，不能是关键字；
  PEP8命名规范（所有单词都小写），见名知义（看到函数名大概知道函数的功能）
  () - 固定格式
  参数列表 - 参数1, 参数2, 参数3...; 这儿的参数叫形参，
  定义的时候形参就是变量
  功能是将函数外面的数据传递到函数里面
  : - 固定格式
  函数体 - 一个完整的函数体包含：函数说明文档、实现函数功能的代码、函数返回值

• c.初学者声明函数的步骤
  第一步：确定函数的功能
  第二步：根据功能确定函数名
  第三步：确定形参（确定需不需要参数，确定需要几个参数）
  看实现函数的功能需不需要从函数外面传值进来？需要传几个值？
  第四步：实现函数的功能
  第五步：确定函数返回值

(重点)注意：声明函数的时候不会执行函数体！只有在调用的时候才会执行

4. 函数的调用 - 使用机器

• a.语法：
  函数名(实参列表)
• b.说明：
  函数名 - 这个函数名对应的函数必须是已经声明过的函数
  () - 固定写法
  实参列表 - 实参是用来给形参赋值(用实参给形参赋值的过程加传参)
• c.函数的调用过程(重点！！)
  第一步：回到函数声明的位置
  第二步：用实参给形参赋值(传参)
  第三步：执行函数体
  第四步：执行完函数体就确定并返回值
  第五步：回到函数调用的位置，接着执行其他的代码

练习1：写一个函数，求两个数的和

def qf_sum(num1, num2):
    """
    求两个数的和(函数功能说明)
    :param num1: 求和的第一个数
    :param num2: 求和的第二个数
    :return: 无 (返回值说明)
    """
    # num1 = 1, num2 =2
    print(num1 + num2)


# 调用函数
qf_sum(1, 2)

练习2：声明一个函数，打印指定数的阶乘，n！

def factorial(n, sum1):
    for i in range(1, n+1):
        sum1 *= i
    print(sum1)


factorial(5, 1)

练习3：声明一个函数，打印指定列表中指定元素对应的下标

def list_index(list1, item):
    """打印指定列表(list1)中指定元素(item)对应的下标"""
    count = 0   # 保存指定列表中指定元素的个数
    for index in range(len(list1)):
        if list1[index] == item:
            print(index)
            count += 1
    if count == 0:
        print('列表中没有指定元素！')


list_index([1, 2, 3], 4)

练习4：声明一个函数，函数功能是猜数字游戏：随机产生一个0-100的数字，用户不断的输入数字，知道输入的数字和产生的数字一样游戏就结束当猜错了，可以给出'大了''/小了'的提示

• 随机数：import random - 导入random模块
• randint(M, N) - 产生一个M到N的随机整数
• random.randint()

import random


def number_play():
    x = int(input('请输入数字(1-100):'))
    count = 0
    while x != num:
        count += 1
        if x < num:
            print('小了，再大点儿')
            x =int(input('请输入数字(1-100):'))
        else:
            print('大了，再小点儿')
            x =int(input('请输入数字(1-100):'))
    count += 1
    print('猜对了！')
    print('次数：', count)


num = random.randint(0, 100)

number_play()

位置参数、关键字参数和不定长参数

1. 位置参数和关键字参数(根据实参的传递方式对参数进行的分类)

• a.位置参数：实参位置和形参保持一致，按形参声明的先后顺序一一赋值
• b.关键字参数：调用函数的时候以 形参=实参的方式来传参，这个时候实参的顺序无所谓

# 通过位置参数给形参赋值
def fun1(a, b, c):
    print(a, b, c)


fun1(10, 20, 30)
# 通过关键字参数传参
fun1(c=30, b=20, a=10)
# 通过位置参数和关键字参数结合传参（注意关键字参数必须在位置参数的后面）
fun1(10, 20, c=30)

2. 参数默认值

• 声明函数的时候，可以给参数赋默认值。

• 如果一个形参有默认值了，那么调用函数的时候这个参数就可以不用传参

• 如果有的形参有默认值，有的形参没有默认值，那么有默认值的形参要放在没有默认值的形参后面

• 调用函数要保证每个参数都有值

# 参数c有默认值，调用函数的时候c可以不用传参
def func2(a, b, c=0):
    print(a, b, c)


func2(100, 20, 300)
func2(100, 200)


def func3(width=1, color='black', long=10):
    print('画一条长度是%d宽度是%d的%s线' % (long, width, color))


func3()
func3(long=10)
func3(width=20, color='red')

3. 参数的类型说明 - 类型说明只有提示功能，没有约束功能

• a.给参数设置默认值，默认值的类型就是参数的类型

• b.在形参后面加：类型名，来说明参数类型。这种方式调用的时候必须传参

• c.函数声明的时候在()后面加 ->类型名，来说明函数返回值的类型

• 类型说明的好处：
  a.对实参的类型进行指导
  b.实现函数功能的时候有类型相关的语法提示

def list_item(list1: list, index=0) ->int:
    print(list1[index])


list_item([2, 3])

4. 不定长参数

• a.声明函数的时候，在参数名前加*，可以用来获取多个实参的值
  • 实质是将带*的参数变成元祖，将多个实参的值作为元祖的元素

注意：
a.如果函数中既有不定长参数又有普通参数，那么不定长参数必须放在普通参数的后边
b. 两个的参数要放在一个的后边

练习5：写一个函数，计算多个数的和

def sum1(*nums):
    print(sum(nums))


sum1(1)
sum1(1, 2)
sum1(1, 2, 3)
sum1(1, 2, 3, 4)

• b.在参数名前加两个*, 会将这个参数变成一个字典来获取关键字参数的值，其他关键字作为key，实参作为value

def func6(**nums):
    print(nums)


func6(a=10)


def func7(*args, **kwargs):
    print(args, kwargs)


func7(10, 20)
func7(a=4, b=5)
func7(2, 5, d='das')

练习6：写一个函数，计算多个数的和(要求可以使用位置参数也可以使用关键字参数)

def qf_sum(*args, **kwargs):
    sum1 = 0
    for num in args:
        sum1 += num
    for key in kwargs:
        sum1 += kwargs[key]
    print(sum1)


qf_sum(1, 4, 4566, a=4, b=5)

返回值（return）

1. 什么是返回值

• a.返回值就是函数调用表达式的值，就是return关键字后面的表达式的值
• b.python中每个函数都有返回值，默认是None
• 函数调用表达式 - 调用函数的语句
  return - 关键字，只能写在函数体中。功能：1.确定函数的返回值 2.结束函数
  执行函数的时候如果遇到return，函数直接结束，并且将return后面的值作为函数的返回值

函数调用过程:
声明函数
回到函数声明的位置
传参 - (保证每个参数都有值)
执行函数体
执行完函数确定返回值 - 如果执行过程中没有遇到return，函数的返回值是None
如果执行过程中遇到了return，return后面是什么返回值就是什么
回到函数调用的位置(这个时候函数调用表达式的值就是函数的返回值)

def func1():
    print('*******')
    return 100


result = func1()    # func1()就是函数调用表达式
print(result)

练习7：读程序

def func2(num):
    if num & 1:
        print(100)
    else:
        return 200

    return 300


print(func2(10))
print(func2(111))

2. 多个返回值
   return 值1，值2，值3... <==> return (值1，值2，值3...)

def func3():
    return 1, 2, 3


print(func3())
x, y, z = func3()   # 分别取出多个返回值
print(x, y, z)

3. 怎么确定函数是否需要返回值
   实现函数的功能如果会产生新的数据，就将这个数据用return返回