课堂笔记11（函数、函数的参数、函数的返回值、函数作用域、函数递归）

函数

函数介绍

函数：是组织好的，可重复使用的，用来实现单一、或相关联功能的代码段。

函数作用：提高应用的模块性与代码的复用性
例如：将一个代码重复10遍，如果直接复制粘贴过于繁琐和多【不方便】，用函数可以提高代码复用性，直接函数设置好重复的次数即可。

函数只有在调用的时候才会执行。
调用方式：函数名+（）。如果（）内需要参数则填写参数。

自定义函数

已经接触过的内置函数
len（） 【内置函数，直接调用传参数来达到求参数的长度目的】
print（）
input（）

我们也可以自定义函数

定义规则：

• 函数代码块def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号（）
• 圆括号中间可以放入参数
• 函数内容以冒号起始，并且缩进

样式：
def：开头
function_name：函数名称尽量使用下划线命名法
param：参数（可以写也可以不写）
（）：跟在函数名后面的必须要有
print：属于缩进函数内容可以写其他内容

pycharm中的演示：

以重复1000次九九乘法表为例，
先自定义九九乘法表的函数。
multi_table就是九九乘法表调用函数。

注意⚠️：第一层for循环要缩进，如果是顶格，则不能算是函数内的内容。

注意⚠️：函数只有调用时候才会执行，如果不调用不会执行。通过函数名+（）为调用，

将函数建立好后，可以使用循环进行重复调用达到多次打印输出。
比如for循环、while循环。
下图为for循环调用1000次的样式。

函数的参数

函数的参数分为：

• 形参与实参
• 可变类型参数与不可变类型参数
• 位置参数
• 关键字参数
• 默认值参数
• 可变长度参数

形参与实参

形参：函数定义中的参数，没有实际的值，通过别人赋值后才有意义，相当于变量。

实参：调用函数时传入的参数，是一个实际存在的参数。
图中
1的param是def自定函数中的参数，符合形参。是定义中的参数没有实际的值。

2的param是函数调用时候所用的参数，属于实参
下图为例子：可以发现有形参和实惨是一种对应关系，

小结

形参与实惨是对应关系。
如果实参是位置参数需要和形参一一对应包括个数。
默认参数需要形参进行指定，这样实参可以不写。
定义内如果有形参，那么调用的时候需要填写实惨。
如果形参在定义的时候进行了特殊形参设置【调用时候可以不填写实惨的情况】，那么可以不填写实惨。
具体可见总结。

可变类型参数与不可变类型参数

不可变类型参数：在函数体内对变量重新赋值，相当于重新开辟了一块内存来保存值。

可变类型参数：在函数体内可以改变原有的值。

函数调用执行顺序
先执行21. 22行之后进入14行的函数内部代码（22行函数调用）

位置参数

位置参数：实参与形参顺序一一对应，个数也一致，而不论变量名。

关键字参数

关键字参数：以形参=实参形式指定，不论参数位置。
如图所示：在b行中，不管白色的num2 和num1位置如何颠倒，当红色（形参）=白色（实参）关键词指定后，顺序不影响a行中的顺序，和执行结果。
同位置参数的区别点。

默认值参数

默认值参数：形参处进行赋值，所以当调用时不传参数‘（）’就默认使用形参处的值。当调用时传了该参数，则覆盖掉默认参数。

如图所示：在形参中b=2则为默认值参数。
当调用的时候实参只输入了a 则默认b为2 ，所以结果为3 2

当实参中传了一个b的数据时，形参中的b的数据被覆盖了为10

可变长度参数：

*args接收时会转为元组数据类型
**kwargs接收时会转为字典数据类型
可变长度参数的长度不限，同时参数可以传，可以不传，但是会将内容统一打包转为元组或者字典。
注意⚠️：一定要输入“✳️”或者“✳️✳️”

图片内容分解：
url：是位置参数，必须要传的参数。
params=None ：默认参数，可以不传，默认为None。
**kwargs：可变长度参数。以字典形式传，可以传可以不传，可以传单个也可以多个。

*args：

自定一个可变长度参数：args，调用函数，但不传入参数时，可以得到一个空的元组

在调用函数时候放入参数可以得到元组形式的参数内容。

注意⚠️：
1、自定函数的形参如果是（*args，a=1）【可变长度参数，默认参数】
这时候，实参输入（a，b，c，a=10）

2、（*args，a=1，b）【可变长度参数，默认参数，位置参数】
这时候，实参输入（a，b，c，a=10，b=23）
在python3.0之后，args参数后面只能跟关键字参数【形参=实参】。

上图a=20 即为通过关键字参数方式重新给a=2进行了赋值。b=4 即为关键词参数指定b的传参。

**kwargs：

同args的区别是：实参需要传入键值对，然后形参会将它打包成字典。
如图所示：是一个空字典

实参传参方式：

解包(拆包)

假设定一个元组为tu=（1，2，3）
如果想要a=1 b=2 c=3时可以拆包
a，b，c，=（1，2，3）
这个过程就是拆包。

之前*args就类似打包的过程，现在就是拆包的过程。

在实参中加个*就是拆包，注意形参中要设置拆包形式，但是也要注意接收的变量数。
如果形参只有a，b 而tu中是123三个元素，那么会报错，因为没有一一对应。

函数的返回值

函数的返回值介绍：当两个函数之间，想要互相使用到内部变量时，就可以应用到函数的返回值。
将a从1中传出，之后2接收再传入进去，这个过程就是返回值。

函数的返回值定义：

• 使用 return 关键字返回内容
• 将内容返回到函数调用处
• 函数体中没有 return语句时，函数运行结束，则默认返回None，也被称为隐含返回值【之前一些函数之间print可以发现得到的结果是None是因为没有设置return，所以默认为None】
  
  小细节：
  多个定义函数，先将函数定义都完成，最后统一调用函数。

函数多个返回值

• 当执行函数体内代码时，遇到第一个return就将指定值返回到函数调用处，也就是执行到return这行代码，后面的都不执行
• 多个返回值，用逗号隔开，但默认为元组
  
  上图所示：多个return只执行第一个，一旦将东西返回出去后，就不会再继续执行函数内部的代码了。

上图所示：要返回多个返回值的时候统一打包，返回一个元组，为一个值。【将三个数变为一个值】

上图所示：通过拆包的形式将多个返回值一一打印输出。

函数作用域

函数作用域介绍：python中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。python的作用域一共有四种。

1. L（local)：局部作用域，即函数中定义的变量
2. E（enclosing)：嵌套的父级函数的局部作用域，即包含此函数的上级函数的局部作用域，但不是全局的
3. G（global)：全局变量，就是模块级别定义的变量
4. B（build-in)：内建作用域，系统固定模块里的变量，比如：int()等

in、循环控制 都是没有作用域的
所以，如下图所示：在if里面的a 在for中的i都是可以之间在外部访问打印输出得到内容的。

函数的作用域，在函数内部的a 和外部的a变量名相同，本质不同，所以在外部不能像if 、循环控制那样在外部调用打印输出，而是报错。

解析如下图所示：

当函数内没有局部变量时：取全局变量。
当函数内部有局部变量时：优先局部变量。

global关键字（函数内部修改全局变量声明）

当需要在函数内部直接修改全局变量时，可以将函数内部的局部变量通过global关键字声明为全局变量。

下图报错原因分析：
图中圈中的a是为局部变量名，而方块的a理想中是调用全局变量，整体理想就是在函数内部运用全局变量，但是在系统中无法区分全局变量还是局部变量，所以报错。
下图中：将之前圈中的a变为了c，系统就能区分，c为局部变量，而a函数内没有，就去全局中提取变量。就不会有报错情况发生。

解决方法一：初始局部变量
在函数内初始一个局部变量。
即重新建立一个局部变量。

方法二：声明局部变量为全局变量
global 声明a就是全局的a
直接在函数内部，用全局变量。

作用域优先级

作用域大小排名：
built- in（内建作用域）>global（全局作用域，模块级别）>enclosing（嵌套父级函数作用域）>local（局部作用域）

作用域优先级：
local（局部作用域）>enclosing（嵌套父级函数作用域）>global（全局作用域，模块级别）>built- in（内建作用域）

B（build-in)：内建作用域

内建作用域：系统固定模块里的变量，只要在python环境中即可使用。
如int（）：a = int（1，2，3）
command点击int，可以发现显示的模块是：builtins模块。

G（global)：全局变量、L（local)：局部作用域、E（enclosing)：嵌套的父级函数的局部作用域

全局变量：就是模块级别定义的变量
例如：a = 11

L（local)：局部作用域，即函数中定义的变量
例如：c = 6

E（enclosing)：嵌套的父级函数的局部作用域，即包含此函数的上级函数的局部作用域，但不是全局的
例如：b = 5

备注：如果函数嵌套不止两层，比如三层。
永远最里面的那一层（上图中是def inner（）那一层）的变量是局部变量
其他层级（上图def outer（）那层）的变量都是嵌套父级作用域。

在嵌套函数中如果要声明父级作用域是局部作用域，不是用global关键字，而是用nonlocal关键字

global关键字与nonlocal关键字区别

global：是声明局部作用域的变量取的是全局作用域中的同名变量。
nonlocal：是声明嵌套的父级作用域的变量取的是局部作用域中的同名变量。

函数调用执行顺序

1. 代码从上至下执行
2. 函数只有在调用的时候才会执行
3. 函数执行完毕，则返回函数的调用处
   

递归函数Func(args)

递归：Func(args)递归函数，直接或间接调用函数本身。

递归注意点：

1. 在函数内部调用自己。
2. 递归没有结束条件，一定要自己设定结束条件，终止函数调用。
3. 能够用递归实现的，都可以用循环实现，递归效率低，所以很少使用。

实现阶乘的方法：
方法一：循环控制

方法二：递归函数Func（args）

设定结束条件：if语句设置

方法三：reduce
reduce：从python3开始不再是内置文件，而是在内置模块中的，所以需要导入。从functools中导入。f

注意：只能两两传入，因为实参在封装过程中只能传入两个。