1. 局部变量和全局变量

局部变量 是在 函数内部 定义的变量，只能在函数内部使用
全局变量 是在 函数外部定义 的变量（没有定义在某一个函数内），所有函数 内部 都可以使用这个变量

提示：在其他的开发语言中，大多 不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大，导致程序不好维护！

1.1 局部变量

局部变量 是在 函数内部 定义的变量，只能在函数内部使用
函数执行结束后，函数内部的局部变量，会被系统回收
不同的函数，可以定义相同的名字的局部变量，但是 彼此之间 不会产生影响

局部变量的生命周期

所谓 生命周期 就是变量从 被创建 到 被系统回收 的过程
局部变量 在 函数执行时 才会被创建
函数执行结束后 局部变量 被系统回收
局部变量在生命周期 内，可以用来存储 函数内部临时使用到的数据

1.2 全局变量

全局变量 是在 函数外部定义 的变量，所有函数内部都可以使用这个变量

注意：函数执行时，需要处理变量时 会：

首先查找 函数内部 是否存在 指定名称的局部变量，如果有，直接使用
如果没有，查找 函数外部 是否存在 指定名称的全局变量，如果有，直接使用
如果还没有，程序报错！

1) 函数不能直接修改 全局变量的引用

全局变量 是在 函数外部定义 的变量（没有定义在某一个函数内），所有函数 内部 都可以使用这个变量
在函数内部，可以 通过全局变量的引用获取对应的数据
但是，不允许直接修改全局变量的引用 —— 使用赋值语句修改全局变量的值
如果在函数中需要修改全局变量，需要使用 global 进行声明
为了保证所有的函数都能够正确使用到全局变量，应该 将全局变量定义在其他函数的上方

2. 函数与参数

2.1 函数的定义

定义函数的格式如下：

def 函数名():

    函数封装的代码
    ……

def 是英文 define 的缩写
函数名称 应该能够表达 函数封装代码 的功能，方便后续的调用
函数名称 的命名应该符合 标识符的命名规则

函数调用

调用函数很简单的，通过 函数名() 即可完成对函数的调用

函数参数的使用

在函数名的后面的小括号内部填写参数
多个参数之间使用 , 分隔

2.2 参数的作用

函数，把 具有独立功能的代码块 组织为一个小模块，在需要的时候调用
函数的参数，增加函数的 通用性，针对 相同的数据处理逻辑，能够 适应更多的数据
1. 在函数内部，把参数当做变量使用，进行需要的数据处理
2. 函数调用时，按照函数定义的参数顺序，把 希望在函数内部处理的数据，通过参数 传递

形参和实参

形参：定义函数时，小括号中的参数，是用来接收参数用的，在函数内部 作为变量使用
实参：调用函数时，小括号中的参数，是用来把数据传递到 函数内部 用的

2.3 函数的返回值

在程序开发中，有时候，会希望 一个函数执行结束后，告诉调用者一个结果，以便调用者针对具体的结果做后续的处理
返回值 是函数 完成工作后，最后给调用者的 一个结果
在函数中使用 return 关键字可以返回结果
调用函数一方，可以 使用变量 来接收函数的返回结果

注意：return 表示返回，后续的代码都不会被执行

以上知识是Python中有关函数的基本知识，有了以上知识之后我们就可以来分析在C语言中一个很经典的例子，那就是在函数中交换两个变量的值，Python中对这一问题的处理跟C有着比较大的不同。

相信学过C的都知道，如果直接把要交换的两个变量传递给函数，在函数内部进行交换，并不能真正实现交换，因为函数参数的传递只是实参先形参的单向传递，例如如下代码

#include "stdio.h"
void swap(int a, int b)
{
    int t;
    t = a;
    a = b;
    b = t;
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
}
int main()
{
    int a = 1, b = 2;
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
    swap(a, b);
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
}

以上代码的执行结果是

a = 1, b = 2

a = 2, b = 1

a = 1, b = 2

这其中的原因就是，C编译器首先在main函数中为a和b两个变量开辟一块内存空间，然后调用swap函数时，在函数内部又新开辟了两个内存空间来存放参数a和b，并且把主函数中a和b的值传递给swap函数内的参数a和b，在swap函数中完成交换后，返回main函数时，会把swap函数内部的两个内存空间释放，所以main函数中的a和b没有被交换。

我们可以在Python中写类似的代码，例如

def swap(a, b):
    t = a
    a = b
    b = t
    print("a = %d, b = %d" % (a, b))


g_a = 1
g_b = 2
print("a = %d, b = %d" % (g_a, g_b))
swap(g_a, g_b)
print("a = %d, b = %d" % (g_a, g_b))

这个代码的执行效果和C是完全相同的，但是其中的原因却不一样，在上一篇博客中我们知道了Python中的变量和C中的变量的区别，在这里就表现出来了

在Python中函数参数的传递是通过引用传递的，当给变量g_a和g_b赋值的时候，python解释器首先在内存中开辟了两个空间分别存放数字1和2，然后让g_a引用数字1，让g_b引用数字2，下面我们用“标签”和“小盒子”来分析

当调用函数的时候，传递的是引用，也就是把g_a的引用传递给a，把g_b的引用传递给b，这个时候g_a和a这两个标签都贴在数字1的小盒子上，g_b和b这两个标签都贴在数字2这个小盒子上，然后在函数内部交换的时候，把标签a撕下来贴在数字2的小盒子上，把标签b撕下来贴在数字1的盒子上（因为数字是不可变类型）。函数调用完毕后系统会把函数中使用的标签都撕下来扔掉，这个时候函数外部的标签g_a和g_b都还是贴在原来的盒子上并没有被改变，所以输出跟调用之前一样。

那么我们要在函数内部改变外部变量的内容应该怎么做呢？

在C中，C给我们提供了指针这种方法，我们只需要把指针作为参数传递到函数内部，然后在函数内部对指针进行操作，就可以改变外部变量的值，由于C中的函数只能返回一个值，所以这个方法也是在C中函数返回多个值的方法。

我们可以对上面的C代码做如下修改

#include "stdio.h"
void swap(int *a, int *b)
{
    int t;
    t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
    printf("a = %d, b = %d\n", *a, *b);
}
int main()
{
    int a = 1, b = 2, *a1, *b1;
    a1 = &a;
    b1 = &b;
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
    swap(a1, b1);
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
}

而在Python中修改就比较方便了，因为Python中的函数可以返回多个值，我们只要把传入的参数a和b调换一下返回就行了，代码如下

def swap(a, b):
    return b, a


g_a = 1
g_b = 2
print("a = %d, b =%d" % (g_a, g_b))
g_a, g_b = swap(g_a, g_b)
print("a = %d, b =%d" % (g_a, g_b))

Python中有关变量，函数与参数相关内容总结（二）