Python学习——【3.1】函数

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【3.1】函数

【3.1】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。

我们使用过的input()、print()、str()、int()、len()等都是Python的内置函数。

一、函数的定义

语法如下：

python 复制代码

# 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)

示例：

python 复制代码

# 定义一个函数，输出相关信息
def say_hi():
    print("Hello")
    
# 调用函数，让定义的函数开始工作
say_hi()

注意：

1.参数如果不需要，可以省略；

2.返回值如果不需要，可以省略；

3.函数必须先定义后使用。

二、函数的参数

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。

python 复制代码

# 定义函数
def add(x, y):
    result = x + y
    print(f"{x} + {y}的结果是：{result}")
    
# 调用函数
add(5, 6)

1.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。

2.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。

三、函数的返回值

（一）函数返回值的定义

python 复制代码

def add(a, b):
    result = a + b
    return result

r = add(1, 2)
print(r)

如上代码，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。

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。

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。

（二）None类型

问题：如果函数没有使用return语句返回数据，那么函数有返回值吗？

答：有。

Python中有一个特殊的字面量：None，其类型是：<class 'NoneType'>。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。

示例：

python 复制代码

def say_hello():
    print("Hello...")

# 使用变量接收say_hello函数的返回值
result = say_hello()
# 打印返回值
print(result)  # None
# 打印返回值类型
print(type(result))  # <class 'NoneType'>

None也可以主动使用return返回，效果等同于不写return语句。

python 复制代码

def say_hello():
    print("Hello...")
    return None

# 使用变量接收say_hello函数的返回值
result = say_hello()
# 打印返回值
print(result)  # None
# 打印返回值类型
print(type(result))  # <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）；

3.用在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）。

python 复制代码

# None用于if判断
def check_age(age):
    if age > 18:
        return "SUCCESS"
    else:
        return None

result = check_age(16)

if not result:
    # result为None时才能进入此if
    print("未成年，不可以进入")
    
# None用于声明无初始内容的变量
name = None

四、函数的说明文档

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：

python 复制代码

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。

python 复制代码

# 定义函数，进行文档说明
def add(x, y):
    """
    add函数可以接受2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

如果使用的是PyCharm，则在函数调用的时候，将鼠标悬停到函数上，就可以查看此函数的说明。如果使用的是jupyter notebook，则将光标移动到函数上，按shift + tab，即可查看此函数的说明。

五、函数的嵌套调用

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。

示例：

python 复制代码

def func_b():
    print("--- 2 ---")

def func_a():
    print("--- 1 ---")
    func_b()
    print("--- 3 ---")

# 调用函数func_a
func_a()

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。

六、函数中变量的作用域

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。

（一）局部变量

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。

python 复制代码

def testA():
    num = 100
    print(num)

testA()  # 100

print(num)  # 报错：name 'num' is not defined

变量num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。

（二）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，怎么办？

答：将这个数据存储在一个全局变量里面。

python 复制代码

# 定义全局变量
num = 100

def testA():
    print(num)

def testB():
    print(num)

testA()  # 100
testB()  # 100

（三）global关键字

python 复制代码

# 定义全局变量
num = 100

def testA():
    print(num)

def testB():
    num = 500
    print(num)

testA()  # 100
testB()  # 500
print(num)  # 100

我们原本认为的是，num是一个全局变量，在函数testB()中对它进行了修改，那么这个全局变量的值就变为500了。但是实际上并非如此，如上所示，在执行testB()函数内部，输出num的值为500，但最终再次输出num的值，仍为100。

可见，我们虽然认为自己是在函数内对全局变量的值做修改，但实际上其效果只是一个"与全局变量同名的局部变量"。testB()内部的num = 500，这个num仍是一个局部变量，与外面的全局变量num没有任何关系。

那么如何才能按照原来的想法，在函数内部真正地实现对外部全局变量进行修改？

答：使用global关键字。如下所示。

python 复制代码

# 定义全局变量
num = 100

def testA():
    print(num)

def testB():
    # global关键字声明num是全局变量
    global num
    num = 500
    print(num)

testA()  # 100
testB()  # 500
print(num)  # 500

使用global关键字 可以在函数内部声明变量为全局变量。

※、练习

案例：ATM机

输出效果

主菜单效果：

------------ 主菜单 ------------
张三，您好，欢迎来到银行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 ------------
张三，您好，您的余额剩余：500000元

存、取款效果：

------------ 存款 ------------
张三，您好，您存款50000元成功
张三，您好，您的余额剩余550000元

------------ 取款 ------------
张三，您好，您取款100000元成功
张三，您好，您的余额剩余450000元

要求

1.定义一个全局变量：money，用来记录银行卡余额（默认500000）

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.定义如下函数：

1）查询余额函数；

2）存款函数；

3）取款函数；

4）主菜单函数。

4.要求：

1）程序启动后要求输入客户姓名；

2）查询余额、存款、取款后都会返回主菜单；

3）存款、取款后，都应显示一下当前余额；

4）客户选择退出或输入错误，程序会退出，否则一直运行。

代码

python 复制代码

# 定义全局变量 money、name
money = 500000
name = None

# 要求客户输入姓名
name = input("请输入您的姓名：")

# 定义查询余额函数
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")
    
    # 调用query函数显示余额
    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")
    
    # 调用query函数显示余额
    query(False)

# 定义主菜单函数
def main():
    print("------------ 主菜单 ------------")
    print(f"{name}，您好，欢迎来到银行ATM。请选择操作：")
    print("查询余额\t[输入1]")
    print("存款\t[输入2]")
    print("取款\t[输入3]")
    print("退出\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)
    elif keyboard_input == "2":
        num = int(input("请输入您的存款金额："))
        saving(num)
    elif keyboard_input == "3":
        num = int(input("请输入您的取款金额："))
        get_money(num)
    else:
        print("程序退出")
        break