python学习笔记(六):函数、模块

一、函数是什么

函数一词来源于数学，但编程中的「函数」概念，与数学中的函数是有很大不同的，编程中的函数在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子过程或子程序)，在Pascal中叫做procedure(过程)和function，在C中只有function，在Java里面叫做method。

定义: 函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来，要想执行这个函数，只需调用其函数名即可。

二、使用函数的好处

1、简化代码
2、提高代码的复用性
3、代码可扩展

三、python中函数的定义

定义函数使用def关键字，后面是函数名，函数名不能重复

def fun():#定义一个函数，后面是函数名
print("Hello World")#函数体

当然上面的函数其实没有什么卵用，就是写个函数定义的例子而已。

四、函数的参数

1、形参和实参

函数在调用的时候，可以传入参数，有形参和实参，简单点说，形参就是函数接收的参数，而实参就是你实际传入的参数。
形参：形参变量只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只在函数内部有效。
实参：实参可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量。

def calc(x,y):#定义一个函数，参数有x和y，x和y就是形参
print(x*y)#输出x乘以y的值
calc(5,2)#调用上面定义的函数，5和2就是实参

2、函数的四种形参类型

（1）位置参数

位置参数，字面意思也就是按照参数的位置来进行传参，有几个位置参数在调用的时候就要传几个，否则就会报错了。

# name，sex为位置参数/必填参数
def my(name,sex):
    name='python'
    return name
my('wwww','男')

（2）默认参数

默认参数就是在定义形参的时候，给函数默认赋一个值，比如说数据库的端口这样的，默认给它一个值，这样就算你在调用的时候没传入这个参数，它也是有值的

# port=3306为默认值参数
def connect(ip,port=3306):
    print(ip,port)

#如果给一个port值，则传新给的值
connect('118.1.1.1',3307)
#如果不填，则使用默认参数
connect('118.1.1.1')

（3）可变参数

1、可变参数用*来接收，不是必传的；
2、它把传入的元素全部都放到了一个元祖里；
3、不显示参数个数，后面想传多少个参数就传多少个，它用在参数比较多的情况下
4、如果位置参数、默认值参数、可变参数一起使用的的话，可变参数必须在位置参数和默认值参数后面。

#实例：发送报警短信 参数前面加*代表参数组
def send_sms(*phone_num):
    
    #方法1，返回的是元祖
    print(phone_num)
    #方法2，用下面循环的方法，不打印整个元祖，而是打印每一个元素
    # for p in phone_num:
    #     print(p)


send_sms()# 不传参数
send_sms(150)# 传1个
send_sms(151,152,153)# 传N个

# 执行后结果是：
# ()
# (150,)
# (151, 152, 153)

（4）关键字参数

1、关键字参数使用**来接收
2、返回的是字典
3、不限制参数个数，非必传
4、当然也可以和上面的几种一起来使用，如果要一起使用的话，关键字参数必须在最后面

def send_sms2(**phone_num):
    print(phone_num)

send_sms2()
send_sms2(name='xiaohei',sex='nan')
send_sms2(addr='北京',country='中国',aa='hahaha')

# 执行后结果是：
# {}
# {'name': 'xiaohei', 'sex': 'nan'}
# {'addr': '北京', 'country': '中国', 'aa': 'hahaha'}

（5）以上四种放在一起使用

如果一定要一起用的话，要按下面的顺序写，不能换顺序，否则会出错
1、位置参数；2、默认值参数；3、可变参数；4、关键字参数

def my(name,country='china',*args,**kwargs):
    print(name)
    print(country)
    print(args)
    print(kwargs)

# 看看都是谁接收到了谁

my('xiaohong','2','3','4','5',a='6',b='7')

五、函数的返回值-return语句

每个函数都有返回值，如果没有在函数里面指定返回值的话，在python里面函数执行完之后，默认会返回一个None，函数也可以有多个返回值，如果有多个返回值的话，会把返回值都放到一个元组中，返回的是一个元组。

为什么要有返回值呢，是因为在这个函数操作完之后，它的结果在后面的程序里面需要用到。

函数中的返回值使用return，函数在遇到return就立即结束。

1、什么样的函数需要returen，什么样的不需要？下面这个只是显示当前日期，就不需要return

import datetime
def get_today():
    print(datetime.datetime.today())

2、函数的返回值写法

#只有一个返回值
def calc(x,y):#这个就是定义了一个有返回值的函数
    c = x*y
    return c,x,y
res = calc(5,6)#把函数的返回结果赋值给res
print(res)


# 当return有多个值时
def my3():
    a=1
    b=2
    c=3
    # a,b,c=1,2,3#也可以这样写
    return a,b,c

a,b,c=my3()
s=my3()


print(s)
print(a,b,c)


# 返回结果分别是
# (1, 2, 3)    # 元祖
# 1 2 3        # int

3、returen的另一个作用

def my2():
    for i in range(50):
        return i
print(my2())
#我们以为会返回0~49，实际运行返回了0，这是因为
#return 有2个作用
# 1、结束函数，只要函数里面遇到return，函数立即结束运行
# 2、返回函数处理的结果

六、局部变量和全局变量

1、局部变量意思就是在局部生效的，出了这个变量的作用域，这个变量就失效了。
2、全局变量的意思就是在整个程序里面都生效的，在程序最前面定义的都是全局变量。
3、全局变量如果要在函数中修改的话，需要加global关键字声明，如果是list、字典和集合的话，则不需要加global关键字，直接就可以修改。
4、任何函数都可以修改，所以尽量少用全局变量，原因1不够安全。原因2全局变量一直占用内存.

#如果两种变量都有，会先用局部变量，当没有局部变量则用全局变量

#全局变量，在函数的外面
name='wangcan'

def get_name():

    # 声明修改全局变量
    global name

    # 局部变量，定义在函数内部
    name='hailong'
    print('函数里面的name：'+name)

def get_name2():
    print('get_name2：',name)

get_name2()  #第一调用，打印

get_name()  #第二调用，打印。因为改了全局变量，所以是hailong，打印函数内的name
print('函数外面的name：'+name)# #最后打印


#最后的结果是
# get_name2： wangcan
# 函数里面的name：hailong
# 函数外面的name：hailong

七、递归调用

在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。

递归调用的意思就是，在这个函数内部自己调用自己，就有点循环的意思，写个递归，如下：

#递归应用举例
def test1():
    num = int(input('please enter a number：'))
    if num%2==0:#判断输入的数字是不是偶数
       return True #如果是偶数的话，程序就退出了，返回true
    print('不是偶数请重新输入！')
    return test1()#如果不是偶数的话继续调用自己，输入值
print(test1())#调用test

递归调用的特性：

1. 必须有一个明确的结束条件

2. 每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应有所减少

3. 递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出（在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出）

八、小练习：校验小数类型

小练习：输入一个字符串，判断是否是小数
提示：
1、1.5小数点个数为1 '1.5'.count('.')==1
2、a.3小数点左边和右边都是整数，用点分隔 st.isdigit()
3、负小数负号开头并且只有一个负号只有一个，什么开头

def check_float(s):

    '''
    这个函数的作用就是判断传入的字符串是否合法的小数
    :param s: 传入一个字符串
    :return: True/False
    '''

    # 不管传什么类型，先转成字符换
    s = str(s)

    #判断小数点个数为1
    if s.count('.')==1:


        # 用点分隔#-1.5   [-1.5]
        res = s.split('.')

        left,right=res
        if left.isdigit() and right.isdigit():# 判断是否为整数
        # if res[0].isdigit() and res[1].isdigit():# 判断是否为整数,上面两句也可以这样写
            return True
            print('是小数')

        # 以负号开头，并left中且第一个字符后面的都是整数(用到了切片)，right是整数
        elif left.startswith('-') and left[1:].isdigit() and right.isdigit():
            return True
            print('是小数')

    return False

print(check_float('1.3'))
print(check_float('-1.3'))
print(check_float('---1.3'))
print(check_float('a.3'))
print(check_float('1..3'))

九、模块

1、标准模块，不需要你单独安装，python自带的模块

import time
import datetime
import json
import random  #随机数模块

2、第三方模块
3、自己写的python文件（一个python文件就是一个模块，下节课会讲到）

我们这里主要列举几个常用的标准模块：

import random  #随机数模块
print(random.randint(1,100))# 在1-100里随机取一个整数
print(random.uniform(1,900))# 取一个小数，顾头也顾尾

stus=['zhangsan','lisi','xiaohong']
print(random.choice(stus))#随机取一个元素
print(random.choice('sdfgadsgadfg'))

print(random.sample(stus,2))# 随机取两个元素

l=list(range(1,101))
print('洗牌之前的',l)
print(random.shuffle(l)) #洗牌，也就是打乱,没有返回值，只能传list，所以下面要在print一下
print('洗牌之后的',l)