零基础学习 Python 之与函数的初次相见

写在之前

今天我们又开始了新的篇章 – 函数篇，在现代的任何科技门类，乃至于政治学，经济学等都已经普遍使用函数，可以说函数的出现直接的加快了现代科技和社会的发展，下面就开始我们与 Python 中的函数的初次相见吧。

函数是什么？

在我们学生时代的数学中，定义函数的方式一般是这样的：y = ax + b，这是一个一次函数，当然我们也可以写成 f(x) = ax + b，其中 x 是变量，可以代表任何数，但是这个并不是函数的全部，在函数中，其实变量并没有规定只能是数，它可以是猪狗牛羊，也可以是花鸟木鱼，说到这不知道你有没有理解我的意思，其实，函数就是一种映射。

如果你尝试着将变量 x 理解为小猪佩奇，那么 ax + b 就是 a 个佩奇再加上 b，这个结果对应着的是另一个东西，比如熊大，即我们可以理解为 a 个佩奇加上 b 就对应的是熊大，这就是我们所说的映射关系。

如果你理解了这些，我们下面用纯粹的中学的数学方式，在 Python 中建立函数：

>>> x = 6
>>> y = 2 * x + 1
>>> y
13

在我们的学生时代我们就是这么用的，那么在 Python 中这种方式还有用吗？上面的例子我们建立了一个所谓的函数，那么我们来尝试改变一下 x 的值：

>>> x = 7
>>> y
13

结果是 y 的值并没有改变，所以说用纯粹的数学方式定义函数在 Python 中其实并没有什么用，所以我们要用一种新的定义函数的方式，请接着向下看。

如何定义函数？

在 Python 中定义了函数的格式，下面我举一个例子来说一下 Python 中函数的格式和调用的方法：

>>> def add(x,y):
...    return x + y

上面的例子虽然短小，但内有乾坤，下面我以此函数为例，详述函数的组成。

“def” ：def 是函数的开始，也就是在声明要创建一个函数的时候，一定要先使用 def，这就是告诉 Python 解析器，这里要声明的是一个函数。
“add”：add 是函数的名称，在 Python 中起名字的讲究就是要起的有意义，能从函数的名字上看出这个函数是干什么的。同时函数的命名规范和变量名是一样的，必须使用字母和下划线开头，且仅能含有字母，数字和下划线。
“( x,y )”：这个是参数列表，要写在括号里，其中的参数指向函数的输入，本例中函数有两项输入，但是通常情况下，输入的个数可以是任意的，也包括 0 个。
“ : ” ：冒号非常重要，如果少了，会报错，所以希望你们不要像我一样。
“return a + b”：这一行，就是函数体了，函数体是缩进了 4 个空格的代码块，完成你需要完成的工作。 return 是函数的关键字，意思是要返回一个值，函数中的 return 也不是必须要写的，如果不写的话， Python 会默认返回一个值，那就是 None。

调用函数

在这之前，我们想一下我们为什么要写函数？理论上来说，不用函数也可以写代码，之所以用函数，大佬们给我们总结了以下几点，我在这借花献佛：

写函数可以降低编程的难度。通常将一个复杂的大问题分解成一系列更小的问题，然后小问题再分解成更小的问题，当问题细化到足够简单时，就可以分而治之。
代码重用。其实我们在编程的时候比较忌讳同一段代码不断重复，因此有必要将某个常用的功能抽象为一段公用的代码，也就是函数。

从上面来看，使用函数还是很有必要的，下面就来看看函数是怎么调用的：

>>> def add(x,y):
...    print('x = {}'.format(x))
...    print('y = {}'.format(y))
...    return x + y

我们把之前的例子稍作改变，然后接下来看：

>>> add(10,3)
x = 10
y = 3
13
>>> add(3,10)
x = 3
y = 10
13

函数调用，最关键的是要弄懂如何给函数的参数赋值，上面就是按照参数次序赋值，根据参数的位置，值与之相对应。

>>> add(x = 3,y = 10)
x = 3
y = 10
13
>>> add(y = 10,x = 3)
x = 3
y = 10
13

还可以像上面一样直接把赋值语句写到里面，这就明确了参数和对象的关系，这个时候顺序就不重要了。

当然还可以在定义函数的时候就赋给一个默认值，如果不给那个有默认值的参数赋值，那么它就用默认值，如果给它传一个，则采用新传给它的值：

>>> def add(x,y = 1):
...    print('x = {}'.format(x))
...    print('y = ',y)
...    return x + y
... 
>>> add(1)
x = 1
y =  1
2
>>> add(1,1000000)
x = 1
y =  1000000
1000001

在这里想在强调一次，参数和对象的关系与变量和对象的关系一样，即在函数中的参数所传的都是对象的引用，而不是对象本身。

写在最后

到此为止，函数的基本知识估计朋友们也了解了，这一部分是我们接下来进一步的学习函数的基础，希望你能掌握，接下来我会和你们一起对函数的其它部分进行进一步的研究。

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