第九关：函数 - 0入门到进阶（附练习题）

# 函数名：1. 名字最好能体现函数的功能，一般用小写字母和单下划线、数字等组合
#      2. 不可与内置函数重名（内置函数不需要定义即可直接使用）
def math(x):
# 参数：根据函数功能，括号里可以有多个参数，也可以不带参数，命名规则与函数名相同
# 规范：括号是英文括号，后面的冒号不能丢
    y = 5*x + 1
# 函数体：函数的执行过程，体现函数功能的语句，要缩进，一般是四个空格
    return y
# return语句：后面可以接多种数据类型，如果函数不需要返回值的话，可以省略

定义了函数，那怎么调用呢？

def math(x):
    y = 5*x + 1
    return y
# math(2)调用math函数，并传入实参：2。最后赋值给result，并打印结果。
# 因为math函数 有return返回值，所以result就能够接收到这个返回值 y。
result = math(2)
print(result)
# 11

2. 函数的形参、实参、默认参数、不定长参数

def math(x,z=3):
    y = 5*x + z + 1
    return y
result = math(2)
print(result)
# 14

上面例子中，math(x) 中的 x 就是形参，math(2) 中的 2 就是实参。

形参：就是形式参数，它是形式上的，并没有真正的值。它只是一个标识，表明这里有个叫 x 的参数。

实参：即实际参数，它是在调用函数时真正传进去的值。

上面的例子中实参是 2，传给函数后形参 x 的值就被赋值为 2 了。

默认参数：直接在定义函数的时候给参数赋值。这里的 z=3 就是默认参数，直接赋值好的，函数体直接调用的。需要注意的是：默认参数必须放在位置参数之后。

不定长参数：一个星号*加上参数名，它的返回值也比较特殊：

def menu(*lesson):
    return lesson

lessons = menu('python','java','php','c')
#括号里的这几个值都会传递给参数barbeque

print(lessons)
print(type(lessons))
# ('python', 'java', 'php', 'c')
# <class 'tuple'>

你会发现函数返回的是这样的结果：('python', 'java', 'php', 'c')，我们用type()函数可以知道这种数据类型叫作元组(tuple)。

比如说我们最熟悉的print()函数，它完整的参数其实是长这样的：

print(*objects, sep = ' ', end = '\n', file = sys.stdout, flush = False)

可以看到第一个参数objects带了 * 号，为不定长参数——这也是为什么print()函数可以传递任意数量的参数。其余四个为默认参数。

3. 函数的作用

在我们没有学过函数之前，我们计算 y = 5x + 1 可能会像下面这样写：

x = 2
y = 5 * x + 1

如果有多个 x 的输入，你会这样写：

x1 = 1
y1 = 5 * x1 + 1

x2 = 2
y2 = 5 * x2 + 1

x3 = 3
y3 = 5 * x3 + 1
...

你应该也注意到了，我们写了很多相似的重复代码。而我们学会了函数之后，就可以这样写：

def math(x):
  y = 5 * x + 1
  return y

y1 = math(1)
y2 = math(2)
y3 = math(3)
...

可以看到，代码非常精简，需要计算多少次、用多少次函数直接调用就好了。

4. 函数返回多个值、不返回值

函数返回多个值情况：

def shop(money):
    if money < 5:
        return '饮料'
    elif 5 < money < 10:
        return '花生', '瓜子'

print(shop(6))
print(type(shop(6)))
# ('花生', '瓜子')
# <class 'tuple'>

# <class 'tuple'>表示返回的数据类型又是我们刚才提到的元组。在这个例子中，该元组是由两个元素构成的。
# 元组和列表一样，可以通过索引来提取当中的某个元素
result = shop(6)        # result此时是一个元祖
print(result[0])
print(result[1])
# 花生
# 瓜子

函数不返回值情况：

其实函数的参数和返回值都不是必选项，是可以没有的。

def say_hello():
  print('hello~')

调用上面的 say_hello() 函数会打印出 hello~，只是单纯的打印内容而已，不需要参数和返回值。

当然你可以给我们的 say_hello() 函数加功能，对指定的人说你好：

def say_hello(name):
  print('hello~' + name)

say_hello('python')
# hello~python

所以，要不要参数完全根据你的需求来定，需要就加，用不到也可以没有。

5. 函数的变量作用域

在 Python 中变量作用域分为 全局作用域 和 局部作用域 两种，两种作用域下的变量分别是 全局变量 和 局部变量。

对初学者来说，你可以简单地理解为：函数内定义的变量是 局部变量，函数外定义的变量是 全局变量。

# 这里的 rule 在函数外是全局变量
rule = '965 工作制'

def busy_company():
  # 这里的 rule 在函数内是局部变量
  rule = '996 工作制'
  print('忙碌企业：' + rule)

def common_company():
  # 函数内没有定义 rule，会去全局变量里找
  print('常规企业：' + rule)

busy_company()
common_company()
# 忙碌企业：996 工作制
# 常规企业：965 工作制

这里要提醒同学注意，调用函数时，Python 会优先在局部作用域内寻找变量，找不到再去外层的全局变量寻找，如果都找不到则报 NameError 的错误。

def busy_company():
  rule = '996 工作制'
  print('忙碌企业：' + rule)

def common_company():
  print('常规企业：' + rule)

busy_company()
# 输出：忙碌企业：996 工作制
common_company()
# 报错：NameError: name 'rule' is not defined
print(rule)
# 报错：NameError: name 'rule' is not defined

此时的 rule 属于busy_company()函数内的局部变量，common_company()函数是无法访问的。

解决方法：只需要在局部变量前加上 global 关键字即可，这样在全局作用域访问局部作用域的变量，我们来看个例子：

def busy_company():
  global rule  # 声明为全局变量
  rule = '996 工作制'
  print('忙碌企业：' + rule)

def common_company():
  print('常规企业：' + rule)

busy_company()
# 输出：忙碌企业：996 工作制
common_company()
# 输出：常规企业：996 工作制
print(rule)
# 输出：996 工作制

加了 global 关键字后，相当于我们向大家宣布，自己家里的东西大家可以一起共用。上面例子中 busy_company() 里的 rule 就成了全局变量，函数外也能使用，便不会再报错了。

还有另一种情况，如果在局部作用域修改全局变量的值，也要在函数的局部作用域中的变量前加上 global 关键字，我们用代码来体会一下：

rule = '996 工作制'

def common_company():
  global rule  # 声明为全局变量，没有声明，重新赋值无效
  rule = '965 工作制'
  
common_company()
print(rule)
# 输出：965 工作制

来总结一下：函数内是局部作用域，函数外是全局作用域。局部作用域的变量是局部变量，只能在该函数内使用，全局作用域的变量是全局变量，大家都可以使用。这就像国家规定的 965 工作制是普适的，但有些节奏快的忙碌企业内部会规定 996 工作制，但只在其企业内有效。

如果想让局部变量变成全局变量也是可以的，只需在使用变量前加上一句 global 变量名 即可。

6. 函数的嵌套

在一个函数内部调用其他函数。

def find_book():
    print('查询所有图书')
    pass        # pass 不做任何事情，一般用做占位语句，测试使用
    # 代码块

def lend_book():
    print('借书')
    pass        # pass 不做任何事情，一般用做占位语句，测试使用
    # 代码块

def return_book():
    print('还书')
    pass        # pass 不做任何事情，一般用做占位语句，测试使用
    # 代码块

def welecome():
    print('欢迎进入【图书系统】')

def main():
    welecome()
    number = input('输入数字：1.查看所有图书。2.借书。3.还书。4.退出系统。')
    if number == '1':       # 根据用户输入的数字，调用不同的函数，函数嵌套函数
        find_book()    # 查看图书函数
    if number == '2':
        lend_book()    # 借书函数
    if number == '3':
        return_book()    # 还书函数

main()

我们可以看到：在主函数 main() 中调用不同的函数，一个函数 find_book() 负责查看图书，一个 lend_book() 负责借书，一个return_book() 负责还书，每个函数都有自己的代码块，需要用哪个就可以重复调用，达到一个完整的【图书系统】。

练习题

同学们，先自觉练习，答案在公众号，公众号回复暗号【答案】即可。

1. 下列代码的运行结果是？

def func_1():
  print("热干面")

def func_2():
  food = "螺蛳粉"

func_1()
func_2()
func_1()

A. 热干面
   螺蛳粉
B. 热干面
   热干面
C. 螺蛳粉
   螺蛳粉
D. 螺蛳粉
   热干面

2. 下列代码中，b 和 d 分别是什么类型的参数？

def func(a, b):
  print(a + b)
# 5
c = 2
d = 3
func(c, d)

A. 形参，实参
B. 形参，形参
C. 实参，实参
D. 实参，形参

3. 下列代码的运行结果是？

a = 2
def number():
    a = 1

number()
print(a)

A. 2
B. 1
C. a
D. None

4. 下列代码的运行结果是？

def func(a, b, c = 4):
	print(a + b + c)

func(1, 2, 3)

A. 5
B. 6
C. 7
D. 8

5. 这段代码能运行吗？

def func(a=4, b):
  print(a + b)

func(3, 5)

A. 能运行，结果为8
B. 能运行，结果为9
C. 能运行，无打印结果
D. 不能运行，报错

6. 下列代码的运行结果是？

count = 1

def func():
  global count
  if count > 0:
    count = count + 1

func()
print(count)

A. 0
B. 1
C. 2
D. 3

7. 下列代码的运行结果是？

a = 1
a = 2

def func(a=4):
  print(a)

func(3)

A. 1
B. 2
C. 3
D. 4

8. 做一个简易的抽奖程序。

# 终端打印结果

开奖倒计时 3
开奖倒计时 2
开奖倒计时 1
************
恭喜小明中奖！

要求：人员名单赋值给列表，传入该列表到choujiang()函数。

提示1：可利用time模块的sleep(1)方法，使程序延迟执行，呈现倒计时效果。

提示2：可利用random模块的choice()方法，随机从列表中取值。

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