Python程式碼重用之函式入門
函式是組織好的，可重複使用的，用來實現單一，或相關聯功能的程式碼段。
在開發程式時，使用函式可以提高編寫的效率以及程式碼的重用。
一、函式的基本使用
函式的使用就是定義和呼叫兩個步驟。
函式的定義
定義函式的格式如下：
def 函式名():
函式封裝的程式碼
……
說明：
1、def 是英文 define 的縮寫。
2、函式名稱應該能夠表達函式封裝程式碼的功能，方便後續的呼叫。
3、函式名稱的命名應該符合識別符號的命名規則。
- 可以由字母、下劃線和數字組成
- 不能以數字開頭
- 不能與關鍵字重名
函式的呼叫
呼叫函式很簡單的，通過 函式名() 即可完成對函式的呼叫。
例項：
# 定義函式 def say_hello(): print("hello 1") print("hello 2") print("hello 3") # 只有在呼叫函式時，之前定義的函式才會被執行 # 呼叫函式 say_hello()
定義好函式之後，只表示這個函式封裝了一段程式碼而已，如果不主動呼叫函式，函式是不會主動執行的。
那麼能否將函式呼叫放在函式定義的上方呢？
答案是不能的！因為在使用函式名呼叫函式之前，必須要保證 Python 已經知道函式的存在，否則控制檯會提示報錯資訊:
NameError: name 'xxx' is not defined
名稱錯誤：xxx 這個名字沒有被定義
函式的文件註釋
在開發中，如果希望給函式添加註釋，應該在定義函式的下方，使用連續的三對引號。
在連續的三對引號之間編寫對函式的說明文字。
因為函式體相對比較獨立，函式定義的上方，應該和其他程式碼（包括註釋）保留兩個空行。
二、函式的引數
在函式名的後面的小括號內部填寫引數，多個引數之間使用 ',' (逗號)分隔。
例項
def sum_2_num(num1, num2):
result = num1 + num2
print("%d + %d = %d" % (num1, num2, result))
sum_2_num(50, 20)
形參和實參
形參：定義函式時，小括號中的引數，是用來接收引數用的，在函式內部作為變數使用。
實參：呼叫函式時，小括號中的引數，是用來把資料傳遞到函式內部用的。
1、不可變和可變的引數
無論傳遞的引數是可變還是不可變的，只要針對引數使用賦值語句，只會在函式內部修改區域性變數的引用，不會影響到外部變數的引用。
def demo(num, num_list):
# 賦值語句
num = 200
num_list = [1, 2, 3]
print(num) # 200
print(num_list) # [1,2,3]
gl_num = 99
gl_list = [4, 5, 6]
demo(gl_num, gl_list)
print(gl_num) # 99
print(gl_list) # [4,5,6]
但是如果傳遞的引數是可變型別，並且在函式內部，使用方法修改了資料的內容，同樣會影響到外部的資料。
def mutable(num_list):
num_list.extend([1, 2, 3])
print(num_list) # [6, 7, 8, 1, 2, 3]
gl_list = [6, 7, 8]
mutable(gl_list)
print(gl_list) # [6, 7, 8, 1, 2, 3]
在 python 中，列表變數呼叫 += 本質上是在執行列表變數的 extend 方法，不會修改變數的引用。
def demo(num, num_list):
num += num
# 函式執行結束後，外部資料同樣會發生變化
num_list += num_list
print(num) # 18
print(num_list) # [1, 2, 3, 1, 2, 3]
gl_num = 9
gl_list = [1, 2, 3]
demo(gl_num, gl_list)
print(gl_num) # 9
print(gl_list) # [1, 2, 3, 1, 2, 3]
2、預設引數
定義函式時，可以給某個引數指定一個預設值，具有預設值的引數就叫做預設引數。
呼叫函式時，如果沒有傳入預設引數的值，則在函式內部使用定義函式時指定的引數預設值。
函式的預設引數，將常見的值設定為引數的預設值，從而簡化函式的呼叫。
例如：對列表排序的方法
gl_num_list = [6, 3, 9]
# 預設就是升序排序，因為這種應用需求更多
gl_num_list.sort()
print(gl_num_list)
# 當需要降序排序時，才需要傳遞 reverse 引數
gl_num_list.sort(reverse=True)
print(gl_num_list)
指定函式的預設引數
在引數後使用賦值語句，可以指定引數的預設值。
def print_info(name, gender=True):
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("%s 是 %s" % (name, gender_text))
注意事項：
1、預設引數，需要使用最常見的值作為預設值！
2、必須保證帶有預設值的預設引數在引數列表末尾。
3、在呼叫函式時，如果有多個預設引數，需要指定引數名，這樣直譯器才能夠知道引數的對應關係！
def print_info(name, title="", gender=True):
"""
:param title: 職位
:param name: 班上同學的姓名
:param gender: True 男生 False 女生
"""
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("%s%s 是 %s" % (title, name, gender_text))
print_info("小明")
print_info("老王", title="班長")
print_info("小美", gender=False)
# 小明 是 男生
# 班長老王 是 男生
# 小美 是 女生
3、多值引數
有時可能需要一個函式能夠處理的引數個數是不確定的，這個時候，就可以使用多值引數。
python 中有兩種多值引數：
引數名前增加一個 * 可以接收元組，引數名前增加兩個 * 可以接收字典。
一般在給多值引數命名時，習慣使用以下兩個名字：
*args，存放元組引數，**kwargs 存放字典引數。
args 是 arguments 的縮寫，有變數的含義。
kw 是 keyword 的縮寫，kwargs 可以記憶成鍵值對引數。
def demo(num, *args, **kwargs):
print(num)
print(args)
print(kwargs)
demo(1, 2, 3, 4, 5, name="小明", age=18, gender=True)
# 1
# (2, 3, 4, 5)
# {'name': '小明', 'age': 18, 'gender': True}
多值引數例項：計算任意多個數字的和。
def sum_numbers(*args):
num = 0
for n in args:
num += n
return num
print(sum_numbers(1, 2, 3)) # 6
三、函式的返回值
在程式開發中，有時候會希望 一個函式執行結束後，告訴呼叫者一個結果，以便呼叫者針對具體的結果做後續的處理。
返回值是函式完成工作後，最後給呼叫者的一個結果。
在函式中使用 return 關鍵字可以返回結果。
呼叫函式一方，可以使用變數來接收函式的返回結果。
注意：return表示返回，函式內部在 return 後面的程式碼都不會被執行。
例項：
def sum_2_num(num1, num2):
"""對兩個數字的求和"""
return num1 + num2
# 呼叫函式，並使用 result 變數接收計算結果
result = sum_2_num(10, 20)
print("計算結果是 %d" % result)
那麼問題來了，一個函式執行後能否返回多個結果麼？
在 Python 中，可以將一個元組使用賦值語句同時賦值給多個變數。
注意：變數的數量需要和元組中的元素數量保持一致。
例項：
def measure():
"""測量溫度和溼度"""
print("測量開始...")
temp = 39
wetness = 50
print("測量結束...")
# 如果函式返回的型別是元組，小括號可以省略
# return (temp, wetness)
return temp, wetness
# 如果函式返回的型別是元組，同時希望單獨的處理元組中的元素
# 可以使用多個變數，一次接收函式的返回結果
gl_temp, gl_wetness = measure()
print(gl_temp)
print(gl_wetness)
四、區域性變數和全域性變數
區域性變數是在函式內部定義的變數，只能在函式內部使用。
全域性變數是在函式外部定義的變數（沒有定義在某一個函式內），所有函式內部都可以使用這個變數。
在其他的開發語言中，大多不推薦使用全域性變數——可變範圍太大，導致程式不好維護！
但是 Python 使用全域性變數的地方比較多，原始碼作了特定的處理，可以更方便地使用全域性變數。
1、區域性變數
函式執行結束後，函式內部的區域性變數，會被系統回收。
不同的函式，可以定義相同的名字的區域性變數，但是彼此之間不會產生影響。
在函式內部使用，臨時儲存函式內部需要使用的資料。
區域性變數的生命週期
所謂生命週期就是變數從被建立到被系統回收的過程。
區域性變數在函式執行時才會被建立，函式執行結束後區域性變數被系統回收。
2、全域性變數
函式執行時，需要處理變數時會：
首先查詢函式內部是否存在指定名稱的區域性變數，如果有，直接使用，如果沒有，查詢函式外部是否存在指定名的全域性變數，如果有，直接使用，如果還沒有，程式報錯！
# 定義一個全域性變數
num = 10
def demo1():
print(num)
demo1()
# 10
在函式內部，可以通過全域性變數的引用獲取對應的資料，但是，不允許直接修改全域性變數的引用，即通過普通的賦值語句不能修改全域性變數的值。
# 定義一個全域性變數
num = 10
def demo1():
# 在python中，是不允許直接修改全部變數的值
# 如果使用賦值語句，會在函式內部，定義一個區域性變數
num = 99
print(num)
def demo2():
print(num)
demo1() # 99
demo2() # 10
那如何才能在函式內部修改全域性變數的值呢？
如果在函式中需要修改全域性變數，需要使用 global 進行宣告。
# 定義一個全域性變數
num = 10
def demo1():
# 使用 global 宣告變數可以修改全域性變數的值
global num
num = 99
print(num)
def demo2():
print(num)
demo1() # 99
demo2() # 99
為了保證所有的函式都能夠正確使用到全域性變數，應該將全域性變數定義在其他函式的上方。