第五章、Python函数
函数介绍
函数
函数：是组织好的，可重复使用的，用来实现特定功能的代码段
name = "itheima"
length = len(name)
print(length)
**输出结果：**7
为什么随时都可以使用len()统计长度？
因为，len()是Python内置的函数：
- 是提前写好的
- 可以重复使用
- 实现统计长度这一特定功能的代码段
我们使用过的：input()、print()、str()、int()等都是Python的内置函数
函数的快速体验
接下来，让我们实际的体验一下函数的使用。不使用内置函数len()，完成字符串长度的计算。
str1 = "itheima"
str2 = "itcast"
str3 = "python"
count = 0
for i in str1:
count += 1
print(f"字符串{str1}的长度是：{count}")
count = 0
for j in str2:
count += 1
print(f"字符串{str2}的长度是：{count}")
count = 0
for k in str3:
count += 1
print(f"字符串{str3}的长度是：{count}")
为什么要学习、使用函数呢？
为了得到一个针对特定需求、可供重复利用的代码段，提高程序的复用性减少重复性代码，提高开发效率
str1 = "itheima"
str2 = "itcast"
str3 = "python"
def my_len(data):
count = 0
for i in data:
count += 1
print(f"字符串{data}的长度是{count}")
my_len(str1)
my_len(str2)
my_len(str3)
总结
1.函数是：
组织好的、可重复使用的、用来实现特定功能的代码段
2.使用函数的好处是：
- 将功能封装在函数内，可供随时随地重复利用
- 提高代码的复用性，减少重复代码，提高开发效率
函数的定义
函数的定义
函数的定义：
def 函数名(传入参数)：
函数体
return 返回值
函数的调用：
函数名(参数)
注意事项：
- 参数如不需要，可以省略
- 返回值如不需要，可以省略
- 函数必须先定义后使用
例：
def say_hi():
print("Hi 我是黑马程序员，学Python来黑马")
say_hi()
总结
- 函数的定义语法
def 函数名(传入参数)：
函数体
return 返回值
- 函数使用步骤：
- 先定义函数
- 后调用函数
- 注意事项：
- 参数不需要，可以省略
- 返回值不需要，可以省略
练习
练习案例：自动查核酸
定义一个函数，函数名任意，要求调用函数后可以输出如下欢迎语：
欢迎来到黑马程序员！
请出示您的健康码以及72小时核酸证明！
参考代码：
def check():
print("欢迎来到黑马程序员！\n请出示您的健康码以及72小时核酸证明!")
check()
函数的参数
函数的传入参数
传入参数的功能是：在函数进行计算的时候，接受外部(调用时)提供的数据
有如下代码，完成了2个数字相加的功能：
def add():
result = 1 + 2
print(f"1 + 2的结果是：{result}")
函数的功能非常局限，只能计算1+2。
有没有可能实现：每一次使用函数，去计算用户指定的2个数字，而非每次都是1+2呢？
可以的，使用函数的传入参数功能，即可实现。
传入参数的数量是不受限制的。
- 可以不使用参数
- 也可以仅使用任意N个参数
函数的传入参数-传参定义
基于函数的定义语法：
def 函数名(传入参数)：
函数体
return 返回值
可以有如下函数定义：
def add(x, y):
result = x + y
print(f"{x} + {y} 的结果是：{result}"）
实现了，每次计算的是x+y，而非固定的1+2
x+y的值，可以在调用函数的时候指定。
函数的传入参数-语法解析
定义函数
def add(x, y):
result = x + y
print(f"{x} + {y}的计算结果是：{result}")
调用函数
add(4, 5)
语法解析：
函数定义中，提供的x和y，称之为：形式参数(形参)，表示函数声明将要使用2个参数
参数之间使用逗号进行分隔
函数调用中，提供的5和6，称之为：实际参数(实参)，表示函数执行时真正使用的参数值
传入的时候，按照顺序传入数据，使用逗号分隔
总结
1.函数的传入参数的作用是？
在函数运行的时候，接受外部传入的数据
2.使用方式
def add(x, y):
result = x + y
print(f"{x} + {y} 的结果是：{result}"）
3.注意事项
- 函数定义中的参数，称之为形式参数
- 函数调用中的参数，称之为实际参数
- 函数的参数数量不限，使用逗号分隔开
- 传入参数的时候，要和形式参数一一对应，逗号隔开
练习
练习案例：升级版自动查核酸
定义一个函数，名称任意，并接受一个参数传入(数字类型，表示体温)
在函数内进行体温判断(正常范围：小于等于37.5度)，并输出如下内容：
欢迎来到黑马程序员！请出示您的健康码以及72小时核酸证明，并配合测量体温！
体温测量中，您的体温是：37.3度，体温正常请进！
欢迎来到黑马程序员！请出示您的健康码以及72小时核酸证明，并配合测量体温！
体温测量中，您的体温是：39.3度，需要隔离！
参考代码：
def check(num):
print("欢迎来到黑马程序员！请出示您的健康码证明，并配合测量体温！")
if num <= 37.5:
print(f"体温测量中，您的体温是：{num}度,体温正常请进！")
else:
print(f"体温测量中，您的体温是：{num}度,需要隔离！")
check(37.4)
函数的返回值
函数返回值的定义
什么是返回值
程序中的返回值：
def add(a，b):
result=a+b
return result
r = add(1,2)
print(r)
**输出结果：**3
如图代码
定义两数相加的函数功能。完成功能后，会将相加的结果返回给函数调用者所以，变量r接收到了函数的执行结果。
综上所述：
所谓"返回值" 就是程序中函数完成事情后，最后给调用者的结果
返回值的语法
语法格式：
def 函数(参数...)：
函数体
return 返回值
变量 = 函数(参数)
如上述语法所示，变量就能接收到函数的返回值
语法就是：通过return关键字，就能向调用者返回数据
去实践一下吧：定义一个函数 完成两数相加的功能 并返回结果
例：
def add(a, b):
result = a + b
return result
r = add(5, 6)
print(r)
总结
1.什么是函数返回值？
函数在执行完成后，返回给调用者的结果
2.返回值的应用语法：
def 函数(参数...)：
函数体
return 返回值
变量 = 函数(参数)
使用关键字：return来返回结果
3.注意：
函数体在遇到return后就结束了，所以写在return后的代码不会执行。
None类型
None类型
思考：如果函数没有使用return语句返回数据，那么函数有返回值吗？
实际上是：有的。
Python中有一个特殊的字面量：None,其类型是：
无返回值的函数，实际上就是返回了：None这个字面量
None表示：空的、无实际意义的意思
函数返回的None，就表示，这个函数没有返回什么有意义的内容。
也就是返回了空的意思。
演示：
def say_hi():
print("你好呀")
使用变量接收say_hi函数的返回值
result = say_hi()
打印返回值
print(f"无返回值函数，返回的内容是：{result}") # 结果None
打印返回值类型
print(f"无返回值，返回的内容类型是：{type(result)}") # 结果<class'NoneType'>
++None可以主动使用return返回，效果等同于不写return语句：++
def say_hi2():
print("你好呀")
return None
使用变量接收say_hi2函数的返回值
result = say_hi2()
打印返回值
print(f"无返回值函数，返回的内容是：{result}") # 结果None
打印返回值类型
print(f"无返回值，返回的内容类型是：{type(result)}") # 结果<class'NoneType'>
None类型的应用场景
None作为一个特殊的字面量，用于表示：空、无意义，其有非常多的应用场景。
1.用在函数无返回值上
2.用在if判断上
- 在if判断中，None等同于False
- 一般用于在函数中主动返回None，配合if判断做相关处理
例：
def check_age(age):
if age > 18:
return "SUCCESS"
else:
return None
result = check_age(16)
if not result:
print("未成年，不可以进入")
3.用于声明无内容的变量上
- 定义变量，但暂时不需要变量有具体值，可以用None来代替
暂不赋予变量具体值
name = None
总结
1.什么是None
None是类型'NoneType'的字面量，用于表示：空的、无意义的
2.函数如何返回None
- 不使用return语句即返回None
- 主动return None
3.使用场景
- 函数返回值
- if判断
- 变量定义
函数说明文档
函数说明文档
函数是纯代码语言，想要理解其含义，就需要一行行的去阅读理解代码，效率比较低。
我们可以给函数添加说明文档，辅助理解函数的作用。
语法如下：
def func(x, y):
" " "
函数说明
：param x：形参x的说明
：param y：形参y的说明
：return：返回值的说明
" " "
函数体
return 返回值
通过多行注释的形式，对函数进行说明解释
- 内容应写在函数体之前
例：
def add (x, y):
"""
add函数可以接收两个参数，进行两数相加的功能
:param x:形参x表示相加的其中一个数字
:param y:形参y表示相加的另一个数字
:return:返回值是两数相加的结果
"""
result = x + y
print(f"两数相加的结果是：{result}")
return result
add(5, 6)
在PyCharm编写代码时，可以通过鼠标悬停，查看调用函数的使用说明文档
add(1，2) 鼠标悬停
总结
1.函数说明文档的作用是？
对函数进行说明解释，帮助更好理解函数的功能
2.定义语法
def func(x, y):
" " "
函数说明
：param x：形参x的说明
：param y：形参y的说明
：return：返回值的说明
" " "
函数体
return 返回值
- ：param用于解释参数
- ：return用于解释返回值
函数的嵌套调用
什么是函数的嵌套
所谓函数嵌套调用指的是一个函数里面又调用了另外一个函数
def func_b():
print("---2---")
def func_a():
print("---1---")
func_b()
print("---3---")
调用函数
func_a func_a()
执行结果：
---1---
---2---
---3---
执行过程：
如果函数A中，调用了另外一个函数B，那么先把函数B中的任务都执行完毕之后才会回到上次函数A执行的位置
总结
1.什么是嵌套调用
在一个函数中，调用另外一个函数
2. 执行流程
函数A中执行到调用函数B的语句，会将函数B全部执行
完成后，继续执行函数A的剩余内容
变量的作用域
局部变量
变量作用域指的是变量的作用范围(变量在哪里可用，在哪里不可用)
主要分为两类：局部变量和全局变量
所谓局部变量是定义在函数体内部的变量，即只在函数体内部生效
def test_a():
num = 100
print(num)
test_a() # 100
print(num) # 报错：name 'num' is not defined
变量a是定义在testA函数内部的变量，在函数外部访问则立即报错.
局部变量的作用：在函数体内部，临时保存数据，即当函数调用完成后，则销毁局部变量
全局变量
所谓全局变量，指的是在函数体内、外都能生效的变量
思考：如果有一个数据，在函数A和函数B中都要使用，该怎么办？
答：将这个数据存储在一个全局变量里面
定义全局变量num
num = 200
def test_a():
print(f"test_a: {num}") # 访问全局变量num，并打印变量num存储的数据
def test_b():
print(f"test_b: {num}") # 访问全局变量num.并打印变量num存储的数据
test_a() # 200
test_b() # 200
print(num)
global关键字
思考： test_b函数需要修改变量num的值为200，如何修改程序？
num = 100
def test_a():
print(f"test_a: {num}")
def test_b():
num = 200
print(f"test_b: {num}")
test_a() # 100
test_b() # 200
print(f"全局变量num = {num}") # 结果全局变量num = 100
test_b函数内部的 num = 200是定义了一个局部变量
使用global关键字可以在函数内部声明变量为全局变量，如下所示
num = 100
def test_a():
print(f"test_a: {num}")
def test_b():
global 关键声明此处的num为全局变量
global num
num = 200
print(f"test_b: {num}")
test_a() # 100
test_b() # 200
print(f"全局变量num = {num}") # 结果全局变量num = 200
总结
1.什么是局部变量
作用范围在函数内部，在函数外部无法使用
2.什么是全局变量
在函数内部和外部均可使用
3.如何将函数内定义的变量声明为全局变量
- 使用global关键字，global变量
综合案例
综合案例： 黑马ATM
主菜单效果:
------------主菜单-------------
周杰轮，您好，欢迎来到黑马银行ATM。请选择操作。
查询余额 [输入1]
存款 [输入2]
取款 [输入3]
退出 [输入4]
请输入您的选择：
查询余额效果:
------------查询余额-------------
周杰轮，您好，您的余额剩余：5000000元
存、取款效果:
------------存款-------------
周杰轮，您好，您存款50000元成功
周杰轮，您好，您的余额剩余；5050000元
-------------取款-------------
周杰轮，您好，您取款50000元成功
周杰轮，您好，您的余额剩余：4950000元
1.定义一个全局变量：money，用来记录银行卡余额(默认5000000)
2.定义一个全局变量：name，用来记录客户姓名(启动程序时输入)
3.定义如下的函数：
- 查询余额函数
- 存款函数
- 取款函数
- 主菜单函数
4.要求：
- 程序启动后要求输入客户姓名
- 查询余额、存款、取款后都会返回主菜单
- 存款、取款后，都应显示一下当前余额
- 客户选择退出或输入错误，程序会退出，否则一直运行
参考代码：
定义全局变量money name
money = 5000000
name = None
要求客户输入姓名
name = input("请输入您的姓名：")
定义查询函数
def query (show_header):
if show_header:
print("------------查询余额------------")
print(f"{name}，您好，您的余额剩余：{money}元")
定义存款函数
def saving(num):
global money
money += num
print("------------存款------------")
print(f"{name}，您好，您存款{num}元成功。")
query(False)
定义取款函数
def get_money(num):
global money
money -= num
print("------------取款------------")
print(f"{name}，您好，您取款{num}元成功。")
query(False)
定义主菜单函数
def main():
print("------------主菜单------------")
print(f"{name}，您好，欢迎来到黑马银行ATM，请选择操作：")
print("查询余额\t[输入1]")
print("存款\t\t[输入2]")
print("取款\t\t[输入3]")
print("退出\t\t[输入4]")
return input("请输入您的选择：")
设置无限循环，确保程序不退出
while True:
keyboard_input = main()
if keyboard_input == "1":
query(True)
continue
elif keyboard_input == "2":
num = int(input("您想要存多少钱?请输入："))
saving(num) continue
elif keyboard_input == "3":
num = int(input("您想要取多少钱?请输入："))
get_money(num)
continue
else:
print("程序退出")
break