“函式”就像一個程式內的小程式

3.1 def語句和引數

如果呼叫print()或者len()函式，你會傳入一些值，放在括號之間，在這裡稱為“引數”。也可以自己定義接收引數的函式。

>>> def hello (name):
    print('hello '+ name)
>>> hello('alice')
hello alice
>>> hello('bob')
hello bob

在這個程式的hello（）函式定義中，有一個名為name的變元。“變元”是一個變數，當函式被呼叫時，引數就存放在其中。

【注】儲存在變元中的值，在函式返回後就丟失了。

3.2 返回值和return語句

函式呼叫求值的結果，稱為函式的“返回值”。

用def語句穿建立函式時，可以用return語句指定應該返回什麼值。return語句也包含以下部分
- return 關鍵字
- 函式應該返回的值或表示式

如果在return語句中使用了表示式，返回值就是該表示式求值的結果。

3.3 None值
在python中有一個值稱為None，他表示沒有值。None是NoneType資料型別的唯一值。
print()函式在螢幕上顯示文字，但他不需要返回任何值，這就和len()和input()不同。但既然所有函式呼叫都需要求值為一個返回值，那麼print（）就返回None

>>> spam = print('hello')
hello
>>> None ==spam
True
>>> 

在幕後，對於沒有return語句的函式定義，python都會在末尾加上return None。這類似於while或者fo迴圈隱式的以continue語句結尾。而且，如果使用帶值的return語句（也就是隻有return關鍵字本身），那麼就返回None。

3.4 關鍵字引數和print()

大多數引數是由他們在函式呼叫中的位置來識別的。但是“關鍵字引數”是有函式呼叫是加在他們前面的關鍵字來識別的。關鍵字引數通常用於可選變元。例如，print（）函式有可選的變元end和sep，分別指定在引數末尾列印什麼，以及在引數之間列印什麼來隔開它們

>>> print('dog','cat','mice')
dog cat mice
>>> print('dog','cat','mice',sep=',')
dog,cat,mice
>>> 

3.5 區域性作用域

在被呼叫函式內賦值的變元和變數，處於該函式的“區域性作用域”，在所有函式之外複製的變數，屬於“全域性作用域”。處於區域性作用域的變數，被稱為“區域性變數”。處於全域性作用域的變數，被稱為“全域性變數”。一個變數必是其中的一種，不能既是全域性有事區域性的。
可以將“作用域”看成是變數的容器。當作用域被銷燬時，所有儲存在該作用域內的變數值就被丟棄了。

作用域很重要，理由如下：
- 全域性作用域中的程式碼不能使用任何區域性變數
- 但是，區域性作用域可以訪問全域性變數
- 一個函式的區域性作用域中的程式碼，不能使用其他區域性作用域中的變數
- 如果在不同的作用域中，你可以用相同的名字命名不同的變數

3.5.1 區域性變數不能在全域性作用域內使用

def spam():
    eggs = 111
spam()
print(eggs)

如果執行這個程式就會出錯，eggs變數只屬於spam（）呼叫所建立的區域性作用域。

3.5.2 區域性作用域不能使用其他區域性作用內的變數

def spam():
    eggs = 99
    bacon()
    print(eggs)

def bacon()
    ham = 101
    eggs = 0

spam()

程式執行時，spam()被呼叫，建立一個區域性作用域。區域性變數eggs被賦值為99。然後bacon()函式被呼叫，建立第二個作用域。多個區域性作用域能同時存在。在這新的區域性作用域中，區域性變數ham也被建立被賦值為101。區域性變數eggs也被建立並賦值為0。
當bacon()返回時，這次呼叫的區域性作用域被銷燬。程式執行在spam()函式中繼續，打印出eggs的值。這次spam()呼叫的區域性作用域任然存在，eggs被賦值為99.

3.5.3 全域性變數可以在區域性作用域中讀取

def spam():
    print(eggs)
eggs = 42
spam()
print(eggs)

3.6 global 語句

如果需要在一個函式內修改全域性變數，就是用global語句

有四條法則，來區分一個變數是處於區域性作用域還是全域性作用域
- 如果變數在全域性作用域中使用（即在所有函式之外），它就是全域性變數
- 如果在一個函式中，有針對該變數的global語句，它就是全域性變數
- 否則，如果該變數用於函式中的賦值語句，它就是區域性變數
- 但是，如果該變數沒有用在賦值語句中，它就是全域性變數

3.7 異常處理

當程式執行出錯時，可以用try和except語句來處理。那些可能出錯的語句被放在try子句中。如果錯誤發生，程式執行就轉到接下來的except子句開始處。

如果try子句中的程式碼導致一個錯誤，程式執行就立即轉到except子句中的程式碼，一旦執行跳到except子句的程式碼中，就不會回到try的子句中了

3.8 一個小程式：猜數字

import random

secretNumber = random.randint(1,20)
print('i am think of number between 1 and 20:')

for guessesTaken in range(1,7):
    print('take a guess')
    guess = int(input())

    if guess < secretNumber:
        print('you guess is too low.')
    elif guess > secretNumber:
        print('you guess is too high')
    else:
        break
if guess == secretNumber:
    print('good job!the number i was thinking of was ' + str(secretNumber)+
          ' and  you guessed my number in  ' +  str(guessesTaken) + ' guesses')
else:
    print('Nope. the number i was thinking of was ' + str(secretNumber))

3.11 實踐

Collatz 序列
編寫一個名為 collatz()的函式，它有一個名為 number的引數。如果引數是偶數，那麼 collatz()就打印出 number // 2，並返回該值。如果 number是奇數，collatz()就列印並返回 3 * number + 1。

然後編寫一個程式，讓使用者輸入一個整數，並不斷對這個數呼叫collatz()，直到函式返回值１（令人驚奇的是，這個序列對於任何整數都有效，利用這個序列，
你遲早會得到 1！既使數學家也不能確定為什麼。你的程式在研究所謂的“Collatz
序列”，它有時候被稱為“最簡單的、不可能的數學問題”）。

在前面的專案中新增 try 和 except 語句，檢測使用者是否輸入了一個非整數的字串。正常情況下，int()函式在傳入一個非整數字符串時，會產生 ValueError 錯誤，比如 int(‘puppy’)。在 except子句中，向用戶輸出一條資訊，告訴他們必須輸入一個整數。

示例程式碼1：

def collatz(number):
    if number == 1:
        return 1
    elif number % 2 == 0:
        numbers = number//2
        print(numbers)
        collatz(numbers)
    elif number % 2 == 1:
        numbers = 3*number+1
        print(numbers)
        collatz(numbers)


print('please input a number')
try:
    number = int(input())
    collatz(number)
except ValueError:
    print('please input a integer number')

示例程式碼 2：

def collatz(number):

    if number % 2 == 0:
        numbers = number//2
        return numbers
    else:
        numbers = 3*number+1
        return numbers


print('please input a integer number')
try:
    number=int(input())
    while collatz(number) != 1:
        print(collatz(number))
        new_number=collatz(number)
        number = new_number
        collatz(number)
    print(collatz(number))
except ValueError:
    print('please input a integer')

【注】這兩個都是我自己寫的 感覺第一個會比較好一點