一、函数介绍
1、函数是什么？
函数一词来源于数学，编程中的"函数"与数学中的函数有很大的不同。
（BASIC中叫subroutine，C中叫function，java中叫method）
定义：函数是指将一组语句的集合通过一个名字（函数名）封装起来，想执行这个函数，只需调用其函数名即可。
2、为什么要使用函数？
（1）减少重复代码：否则遇到重复的功能只能重复编写实现代码，代码冗余
（2）使程序变得可扩展：否则功能需要扩展时，需要找出所有实现该功能的地方修改之，无法统一管理且维护难度极大
（3）使得程序变得易维护：否则代码的组织结构不清晰，可读性差
3、函数分类
（1）内置函数：针对一些简单的功能，python解释器已经为我们定义好了的函数即内置函数。对于内置函数，我们可以拿来就用而无需事先定义，如len(),sum(),max()。
（2）自定义函数：很明显内置函数所能提供的功能是有限的，这就需要我们自己根据需求，事先定制好我们自己的函数来实现某种功能，以后，在遇到应用场景时，调用自定义的函数即可
二、函数的参数
参数的作用：可以让函数更灵活，不只能做死动作，还可以根据调用时传参的不同来决定函数内部的执行流程。
# 无参函数
def sayhi(): # 函数名(小写即可)
print("Hello,I'm nobody!")
sayhi() # 调用函数，函数名指向上述代码指向的内存位置，加上括号才是执行代码
print(sayhi) # 函数sayhi指向的内存地址
# 单个参数的函数
def sayhi(name):
print("hello",name)
print("my name is black girl....", name)
sayhi("tracy")
# 多个参数函数
def calc(x,y): # 定义算数函数
res = x**y
return res # 返回函数执行结果
a,b = 5,8
c = calc(a,b) # 结果赋值给变量c
print(c)
calc(2,10) # 直接写入参数 1、形参
只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量
2、实参
可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值，输入等办法使参数获得确定值
def calc(x,y): # 形参
res = x**y
return res
a,b = 3,5
c = calc(a,b) # 实参
print(c)
d = calc(2,3) # 实参 3、默认参数
def stu_register(name,age,country,course):
print("注册学生信息".center(50,'-'))
print("姓名：",name)
print("age：" ,age)
print("国籍",country)
print("课程",course)
stu_register("山炮",22,"CN","python_devops")
stu_register("丰收",23,"CN","linux")
'''
由于很多人国籍都是中国，可以将country设置为默认参数
默认参数：
'''
def stu_register(name,age,course,country="CN"): # 非默认参数不能跟在默认参数后面
print("registration info".center(50,'-'))
print(name,age,country,course)
stu_register("jack",22,'c++') # 实参和形参按顺序一一对应
stu_register("rain",32,'dance','Korean')
stu_register("Alfa",21,'python') 4、关键字参数
应用场景：正常情况下，给函数传参数要按顺序，不想按顺序可以用关键参数
定义：指定了参数名的参数就叫关键参数
关键参数必须放在位置参数（以位置顺序确定对应关系的参数）之后
def stu_register(name,age,course,country='CN'):
print("注册学生信息".center(50,'-'))
print("姓名：",name)
print("age：" ,age)
print("国籍",country)
print("课程",course)
stu_register("绮珊",course='Python',age=22,country='JP') # 后三个均为为关键参数置于name位置参数之后
# stu_register("杉树",course='Python',22,country='JP') # 22为位置参数不能放在关键参数course之后
# stu_register("曼玉",22,age=25,country='JP') # age获得多个赋 5、非固定参数（动态参数）
形式参数中出现*，传递的参数就可以不再是固定个数，会将传过来的所有参数打包为元组。
def send_alert(msg,*users):
for u in users:
print('报警发送给',u)
# 方式一：
# 报警，十个运维人员
send_alert('注意系统资源别浪了','Alex','jack','tracy','wood')
# 方式二：
# send_alert('注意内存紧张',['alex','jack','tracy','wood']) # 传入的参数是数据
send_alert('注意内存紧张',*['alex','jack','tracy','wood']) # 传入的参数是数组内的元素
# 传入的参数由(['alex','jack','tracy','wood']) ————>('alex','jack','tracy','wood') 如果动态参数后还有参数
# 方法一：
def send_redalert(msg,*users,age):
for u in users:
print('CPU紧张',u)
# send_redalert("alex","rain",22) # 22也会传递给*users
send_redalert("alex","rain",age=22)
# 方法二：
def func(name,*args,**kwargs):
print(name,args,kwargs)
func('Alex',22,'tesla','500w',addr='湖北',num=123332313)
# Alex (22, 'tesla', '500w') {'addr': '湖北', 'num': 123332313}
d = {'degree':'primary school'}
func('Peiqi',**d) - *args代表位置参数，它会接收任意多个参数并把这些参数作为元组传递给函数。
- **kwargs代表的关键字参数，允许你使用没有事先定义的参数名。
- 位置参数一定要放在关键字参数的前面。
优点：使用*args和**kwargs可以非常方便的定义函数，同时可以加强扩展性，以便日后的代码维护。
三、函数的返回值
返回值：函数外部的代码要想获取函数的执行结果,可以在函数里用return语句把结果返回。
注意：
1、函数在执行过程中只要遇到return语句，就会停止执行并返回结果，可以理解return语句代表着函数的结束
2、如果未在函数中指定return，那这个函数的返回值为None
def stu_register(name,age,course='PY',country='CN'):
print("注册学生信息".center(50,'-'))
print("姓名：", name)
print("age：", age)
print("国籍", country)
print("课程", course)
if age > 22:
return False
else:
return True
registration_status = stu_register('阿斯顿',22,course="全栈开发",country='JP')
if registration_status:
print("注册成功".center(50,'-'))
else:
print("too old to be a student.")
'''
执行到return语句后，停止执行函数并返回结果
'''
def stu_register(name,age,course):
print(name,age,course)
#
# if age > 22:
# return 'sdfsf' # 返回值可以是任意值
# else:
# return True
#
# return None # 到return语句后，停止执行函数并返回结果
# print('hahah')
# return 1
return [name,age]
status = stu_register('Peiqi',29,'安保')
print(status) 四、全局和局部变量
局部变量：函数内定义的变量，只能在局部生效
全局变量：定义在函数外部一级代码的变量，整个程序可用（由上到下可用）
在函数内部可以引用全局变量。
变量查找顺序：如果全局和局部都有一个变量，函数查找变量的顺序是由内而外的。两个函数间互不可见
name = "Black girl" # 全局变量
def change_name():
# global name ＃ （不建议使用global）在函数内修改全局变量，不能放在函数内局部变量后面
name = "黑色的姑娘" # 局部变量
print("在",name,"里面...",id(name))
change_name()
print(name,id(name)) # 与函数内的变量内容完全不同
'''
输出结果：
在 黑色的姑娘 里面... 4302993904
Black girl 4316351984
''' 函数内可以修改字典、列表、集合、对象、类、元组内的列表
names = ['Alex','Black Girl','Peiqi']
def change_name():
names = ['Alex']
del names[2] # names整体的内存地址不能修改只能引用,但其内部的元素是可以修改的
names[1] = "黑姑娘"
print(names)
change_name()
print(names)
'''
输出结果：
['Alex', '黑姑娘']
['Alex', '黑姑娘']
''' - 在函数中定义的变量称为局部变量，在程序的一开始定义的变量称为全局变量。
- 全局变量作用域是整个程序，局部变量作用域是定义该变量的函数。
- 当全局变量与局部变量同名时，在定义局部变量的函数内，局部变量起作用；在其它地方全局变量起作用。
五、作用域（scope）
作用域定义：一段程序代码中所用到的名字并不总是有效/可用的，而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。
- python中一个函数就是一个作用域，局部变量放置在其作用域中
- C# Java中作用域｛｝
- 代码定义完成后，作用域已经完成，作用域链向上查找
age = 18
def func1():
age = 73
def func2():
age = 84
print(age)
return 666
val = func1()
print(val)
'''
输出：666
'''
# 函数名可以当作返回值
age = 18
def func1():
age = 73
def func2():...
return func2 # 返回一个函数名# val = func1()
print(val)
'''
输出：<function func1.<locals>.func2 at 0x101462598>
'''
# 代码写完之后作用域已经生成，不管函数名传到哪里，只要执行都回回定义的地方往上找
age = 18
def func1():
age = 73
def func2():
print(age)
return func2 # 返回一个函数名不带括号
val = func1()
val()
'''
输出结果：73
''' 六、嵌套函数
嵌套函数，就是指在某些情况下，您可能需要将某函数作为另一函数的参数使用。
1、函数定义完成之后，没有通过名字调用，内部代码永远不会执行
def func1():
print('alex')
def func2():
print('eric')
func1()
'''
输出：alex
'''
def func1():
print('alex')
def func2():
print('eric')
func2()
func1()
'''
输出：
alex
eric
''' 总结：
- 函数内部可以再次定义函数
- 执行函数需要被调用
2、嵌套函数寻找变量，优先自己函数，再找父级、爷爷级等，没有就找全局变量（一层一层往上找）
age = 19
def func1():
age = 73
print(age) # 寻找变量，先找自己的函数内，没有就找全局变量（一层一层往上找）
def func2():
age = 84
print(age) # 寻找变量，优先自己函数、再找父级、爷爷级，最后找全局变量
func2()
func1() # 输出：73 84
# 测试二：
age1 = 19
def func1():
age1 = 73
def func2():
print(age1) # 按顺序往上找，找到父级的age=73
func2()
func1() # 输出：73 3、局部变量位置调整
age = 19
def func1():
def func2():
print(age)
age = 73
func2()
func1()
"""
输出：
73
"""
age = 19
def func1():
def func2():
print(age)
func2()
age = 73
func1()
'''
执行报错:free variable 'age' referenced before assignment in enclosing scope
73在func2后面，func2不知道该取哪个参数
'''
为了避免这种情况，声明变量尽量写在前面。
4、全局变量设置
age = 19
def func1():
global age # 此时已经拿到age=19,age=73还没有执行
def func2():
print(age)
func2()
age = 73 # 此时修改全局age=73
func1()
print(age)
"""
输出：
19
73
"""
age = 19
def func1():
global age
def func2():
print(age)
age = 73 # 将全局变量age改为73,再执行func2，函数没有在func2\func1中找到age，继续到全局找age，但全局已经修改为73
func2()
func1()
print(age)
"""
输出：
73
73
"""
第一个程序，在global age时，函数已经拿到age=19，但此时age=73还没有执行，此时执行func2函数，打印age=19。随后修改全局变量age=73,直接打印age，因此输出73.
第二个程序，在global age时，函数拿到age=19，随后修改全局变量age=73,接着执行func2函数，打印age=73,打印此时的全局变量age,也同样输出73.