Python基础 | 函数原理与应用实例详解_Python


目录

  • 函数的快速体验

  • 函数的基本使用

  • 函数的参数

  • 函数的返回值

  • 函数的嵌套调用

  • 在模块中定义函数



函数的快速体验


1 快速体验

  • 所谓函数,就是把 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

  • 函数的使用包含两个步骤:

  1. 定义函数 —— 封装 独立的功能

  2. 调用函数 —— 享受 封装 的成果

函数的作用,在开发程序时,使用函数可以提高编写的效率以及代码的 重用

2 演练步骤:

  1. 新建 04_函数 项目

  2. 复制之前完成的 乘法表 文件

  3. 修改文件,增加函数定义 multiple_table():

  4. 新建另外一个文件,使用 import 导入并且调用函数


函数的基本使用


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……
  1. def 是英文 define 的缩写。

  2. 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。

  3. 函数名称的命名应该符合标识符的命名规则:可以由字母、下划线和数字组成;不能以数字开头;不能与关键字重名。

2 函数的调用

调用函数很简单的,通过 函数名() 即可完成对函数的调用。

3 第一个函数的演练

编写一个打招呼 say_hello 的函数,封装三行打招呼的代码。

在函数下方调用打招呼的代码:

name = "小明"  # 解释器知道这里定义了一个函数def say_hello():print("hello 1")print("hello 2")print("hello 3") print(name)# 只有在调用函数时,之前定义的函数才会被执行# 函数执行完成之后,会重新回到之前的程序中,继续执行后续的代码say_hello() print(name)

用 单步执行 F8 和 F7 观察以下代码的执行过程

  • 定义好函数之后,只表示这个函数封装了一段代码而已

  • 如果不主动调用函数,函数是不会主动执行的

思考:能否将函数调用放在函数定义的上方?

不能!

因为在使用函数名调用函数之前,必须要保证 Python 已经知道函数的存在,否则控制台会提示 NameError: name ‘say_hello' is not defined (名称错误:say_hello 这个名字没有被定义)。

4 PyCharm的调试工具

  • F8 Step Over 可以单步执行代码,会把函数调用看作是一行代码直接执行

  • F7 Step Into 可以单步执行代码,如果是函数,会进入函数内部

5 函数的文档注释

  • 在开发中,如果希望给函数添加注释,应该在 定义函数 的下方,使用 连续的三对引号

  • 在 连续的三对引号 之间编写对函数的说明文字

  • 在 函数调用 位置,使用快捷键 CTRL + Q 可以查看函数的说明信息

注意:因为函数体相对比较独立,函数定义的上方,应该和其他代码(包括注释)保留两个空行。


函数的参数

1 演练需求
  • 开发一个 sum_2_num 的函数

  • 函数能够实现两个数字的求和功能

演练代码如下:

def sum_2_num(): num1 = 10num2 = 20result = num1 + num2 print("%d + %d = %d" % (num1, num2, result)) sum_2_num()

思考一下存在什么问题?

函数只能处理固定数值的相加。

如何解决?

如果能够把需要计算的数字,在调用函数时,传递到函数内部就好了!

2 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

def sum_2_num(num1, num2): result = num1 + num2print("%d + %d = %d" % (num1, num2, result)) sum_2_num(50, 20)

3 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

    • 在函数内部,把参数当做变量使用,进行需要的数据处理

    • 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

4 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



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。

def sum_2_num(num1, num2):"""对两个数字的求和""" return num1 + num2 # 调用函数,并使用 result 变量接收计算结果result = sum_2_num(10, 20) print("计算结果是 %d" % result)



函数的嵌套调用

  • 一个函数里面 又调用 了 另外一个函数,这就是 函数嵌套调用

  • 如果函数 test2 中,调用了另外一个函数 test1

    • 那么执行到调用 test1 函数时,会先把函数 test1 中的任务都执行完

    • 才会回到 test2 中调用函数 test1 的位置,继续执行后续的代码

def test1(): print("*" * 50)print("test 1")print("*" * 50)  def test2(): print("-" * 50)print("test 2")test1()print("-" * 50) test2()

函数嵌套的演练 —— 打印分隔线

工作中需求是多变的。

需求 1

  • 定义一个 print_line 函数能够打印 * 组成的 一条分隔线

def print_line(char): print("*" * 50)

需求 2

  • 定义一个函数能够打印 由任意字符组成 的分隔线

def print_line(char): print(char * 50)

需求 3

  • 定义一个函数能够打印任意重复次数的分隔线

def print_line(char, times): print(char * times)

需求 4
加粗样式:

  • 定义一个函数能够打印5行的分隔线,分隔线要求符合需求 3

提示:工作中针对需求的变化,应该冷静思考,不要轻易修改之前已经完成的,能够正常执行的函数!

def print_line(char, times): print(char * times)  def print_lines(char, times): row = 0while row < 5:print_line(char, times) row += 1



使用模块中的函数

模块是 Python 程序架构的一个核心概念

  • 模块 就好比是 工具包,要想使用这个工具包中的工具,就需要 导入 import 这个模块

  • 每一个以扩展名 py 结尾的 Python 源代码文件都是一个 模块

  • 在模块中定义的 全局变量 、 函数 都是模块能够提供给外界直接使用的工具

1 第一个模块体验

步骤

  • 新建 hm_10_分隔线模块.py

    • 复制 hm_09_打印多条分隔线.py 中的内容,最后一行 print 代码除外

    • 增加一个字符串变量

name = "程序员"

新建 hm_10_体验模块.py 文件,并且编写以下代码:

import hm_10_分隔线模块 hm_10_分隔线模块.print_line("-", 80)print(hm_10_分隔线模块.name)

小结

  • 可以 在一个 Python 文件 中 定义 变量 或者 函数

  • 然后在 另外一个文件中 使用 import 导入这个模块

  • 导入之后,就可以使用 模块名.变量 / 模块名.函数 的方式,使用这个模块中定义的变量或者函数

模块可以让曾经编写过的代码方便的被复用。

2 模块名也是一个标识符

  • 标示符可以由 字母、下划线 和 数字 组成

  • 不能以数字开头

  • 不能与关键字重名

注意:如果在给Python文件起名时,以数字开头是无法在 PyCharm 中通过导入这个模块的。

3 Pyc文件

C 是compiled编译过的意思。

操作步骤:

  1. 浏览程序目录会发现一个 pycache 的目录

  2. 目录下会有一个 hm_10_分隔线模块.cpython-35.pyc 文件,cpython-35 表示 Python 解释器的版本

  3. 这个 pyc 文件是由 Python 解释器将 模块的源码 转换为 字节码

  • Python 这样保存 字节码 是作为一种启动 速度的优化

字节码:

  • Python 在解释源程序时是分成两个步骤的

  1. 首先处理源代码,编译生成一个二进制字节码

  2. 再对字节码进行处理,才会生成 CPU 能够识别的机器码

有了模块的字节码文件之后,下一次运行程序时,如果在 上次保存字节码之后 没有修改过源代码,Python 将会加载 .pyc 文件并跳过编译这个步骤

当 Python 重编译时,它会自动检查源文件和字节码文件的时间戳

如果你又修改了源代码,下次程序运行时,字节码将自动重新创建