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2.5 Python函数 |
函数的英文是 function，所以通俗地来讲，函数就是功能的意思。函数是用来封装特定功能的，比如，在Python里，len（）是一个函数，其实现的功能是返回一个字符串的长度，所以len（）函数的特定功能是返回长度；又如，我们可以自己定义一个函数，然后编写这个函数的功能，之后在要使用时再调用这个函数。所以，我们可以将函数分为两种类型，一种是系统自带的不用我们编写其功能的函数，比如len（）函数；另一种是我们自定义的需要我们编写其功能的函数，这种函数的自由度高，叫作自定义函数，需要在使用时直接调用该函数。
在 Python 中有很多内建函数，当然，随着学习的深入，我们也可以创建对自己有用的函数。为了更清楚地理解函数的功能，这里先给出几个示例。
示例一，实现取字符串长度的功能：
示例二，实现字符串的切割：
示例三，进行字符串的大写转化：
要想在 Python 中使用自定义函数，就得先定义一个函数。对一个函数的定义包括两部分，一部分是声明这个指定的部分是函数，而不是其他对象；一部分是定义这个函数所包含的功能，也就是要编写这个函数的功能。
定义函数的格式如下：
示例如下：
这样就定义了一个 function1 函数，它没有参数，也没有返回值，仅仅打印出经过运算的a的值。
在 Python 中函数的功能是实现一项或多项功能，比如函数 len（）的功能是取字符串的长度。但是，如果没有指明要取哪个字符串的长度，则仅有len（）是没有实际意义的。要让len（）有实际意义，就必须将某个字符串放进这个函数里。比如，我们要取字符串＂abcdm＂的长度，就要将＂abcdm＂放进 len（）里，变成 len（＂abcdm＂），这时 len（）才有实际意义，括号里的＂abcdm＂就叫作函数的参数。
我们可以发现，参数是函数在执行功能时要用到的数据。
在 Python 中函数是有参数的，函数的参数有两种，一种是实参，另一种是形参。形参一般发生在函数定义的过程中，一般指参数的名称，而不代表函数的值，它只是形式上的函数，只表明在一个函数中的哪个位置有哪个名称的参数。下面通过示例来了解形参：
如上所示的函数的名称是function，它有a、b两个形参。我们在调用这个函数时需要对其赋两个参数，分别赋值给a和b，该函数的功能是打印出较大的值：
实参与形参刚好互补，一般在函数调用时出现，并且一般指参数的具体的值。下面通过示例了解什么是函数的实参，并总结函数的实参与形参的区别：
如上所示，函数的名称是 function1，在函数中有 a、b 两个形参，每次调用函数时都需要分别给a、b赋值，如果a大于b，则返回字符串a+b；如果a小于等于b，则返回字符串a-b。
在a=function1（1，3）中，1和3是实参，分别被赋给了a、b，因为1＜3，所以输出的结果是a-b。
在 Python 中，函数在调用的过程中对参数的传递是有顺序的。下面讲解第 1 种参数的传递方式，也是最简单的传递方式，即按位置传递：
在函数function中有两个形参，并且两个形参的默认值为a=1及b=0，在调用function时，需要给其赋两个值，分别给第 1 个位置（a）和第 2 个位置（b）。该函数的功能是输出两个位置中较大的值。
注意：因为 a、b 有默认的值，所以在不输入或者仅输入其中一个的参数时，函数的调用也不会报错。
下面讲解第 2种参数的传递方式，即赋值传递：关键字参数。在 Python的一个函数中出现多个参数时，我们可以通过参数的名字直接给我们的参数赋值，这些参数就叫作关键字参数。
如下所示，函数function有3个形参，分别是：add、b、c，它们的默认值都是0。在调用function时需要给其赋3个值。function（a，c，b）表示将a的值赋给add，将b的值赋给c，将c的值赋给b：
在如下示例中，function（add=a，b=b，c=c）表示将a的值赋给add，将b的值赋给b，将c的值赋给c：
在如下示例中，function（b=7，add=8）表示将8赋给add，将7赋给b。虽然没有对c赋值，但是c的默认值为0，因此也并没有报错：
在如下示例中，function（c=2，b=3，add=5）表示将5赋给add，将3赋给b，将2赋给c。在利用关键字参数进行赋值的过程中可以改变参数的位置：
在 Python 中，一个变量是在一定的范围内起作用的，这个范围就叫作作用域。下面通过实例来讲解作用域：
可以看到输出的结果仍然是 10，这说明在 func 函数中对 i 的第 2 次赋值并没有改变全局中i的取值。
在 Python 中，作用域在一定范围内（而非全局内）起作用的变量叫作局部变量。在一个函数中，若没有对变量进行全局变量声明，则默认为一个局部变量。下面通过实例来认识局部变量：
如上所示的代码很形象地说明了全局变量和局部变量，在运行func2函数时会打印局部变量i的值7，但是在打印全局变量i时输出的结果仍然是2，这说明在函数内部对i的赋值并没有改变全局中i的值。
在 Python 中，如果想让某些变量的作用域为全局，也就是作用于程序的所有区域，就要对这个变量进行全局声明，在声明后这个变量就成了全局变量。下面通过实例来讲解全局变量：
函数func3和func2的区别在于，在func3中多了global i这一行代码，这行代码的作用是在函数中给全局变量赋值。在以上代码中，在运行 func3 后再打印 i，输出的结果不再是2，而是7，这说明在运行func3后改变了全局变量i的值。
注：若要在函数中给全局变量赋值，就需要用global关键字声明。
在程序运行时，若想执行某个函数，就需要调用这个函数。若想调用一个函数，则在定义函数之后，直接输入并运行一遍这个函数名即可；若想传递实参给这个函数，则直接在括号里输入实参即可。比如一个函数被定义为 def func3（），则在调用它时直接输入func3（参数）即可，其中的参数可以省略：
注：因为定义的全局变量i的值为7，所以最后打印的结果为7。
在 Python 中有的函数是有返回值的，有的函数是没有返回值的。有返回值的函数可以返回一个值，也可以返回多个值，函数的返回值是通过return语句来实现的。
有一个返回值的情况如下：
有多个返回值的情况如下：
从如上所示的两个例子中可以看出，函数的返回值可以是一个或多个。
从如下所示的例子可以更清楚地看出，函数不但可以返回多个值，还可以将返回值直接赋给多个变量：
在 Python 中可以定义很多函数，但是对于开发人员来说，如果遇到太多的函数而并不很了解各个函数的作用，就会感到很混乱。这时如果想了解各个函数的作用，就得从头分析，很浪费时间。针对这个问题，我们提供了两种解决方式：第1种是在开发时为每个函数写一个文档进行说明；第2种是在每个函数开头的地方加上一行说明性文字，我们将其称为文档字符串，这样，我们在编程时就可以很快明白这个函数的作用及对参数的设定等，代码也会更加清晰。下面通过实例来讲解在Python中对文档字符串的使用：
通过对文档字符串的说明，我们就可以明白这个函数的功能及所返回结果的属性。