Python函数用法和底层分析

函数是可重用的程序代码块。函数的作用，不仅可以实现代码的复用，更能实现代码的一致性。一致性指的是，只要修改函数的代码，则所有调用该函数的地方都能得到体现。

在编写函数时，函数体中的代码写法和我们前面讲述的基本一致，只是对代码实现了封装，并增加了函数调用、传递参数、返回计算结果等内容。

为了让大家更容易理解，掌握的更深刻。我们也要深入内存底层进行分析。绝大多数语言内存底层都是高度相似的，这样大家掌握了这些内容也便于以后学习其他语言

函数的基本概念#

1. 一个程序由一个个任务组成；函数就是代表一个任务或者一个功能。
2. 函数是代码复用的通用机制。

Python 函数的分类#

Python 中函数分为如下几类：

1. 内置函数

我们前面使用的 str()、list()、len()等这些都是内置函数，我们可以拿来直接使用。

2. 标准库函数

我们可以通过 import 语句导入库，然后使用其中定义的函数

3. 第三方库函数

Python 社区也提供了很多高质量的库。下载安装这些库后，也是通过 import 语句导入，然后可以使用这些第三方库的函数

4. 用户自定义函数

用户自己定义的函数，显然也是开发中适应用户自身需求定义的函数。

核心要点#

Python 中，定义函数的语法如下：

def 函数名 ([参数列表]) : 
    '''文档字符串''' 
    函数体/若干语

要点：

1. 我们使用 def 来定义函数，然后就是一个空格和函数名称；

(1) Python 执行 def 时，会创建一个函数对象，并绑定到函数名变量上。

2. 参数列表

(1) 圆括号内是形式参数列表，有多个参数则使用逗号隔开'

(2) 形式参数不需要声明类型，也不需要指定函数返回值类型

(3) 无参数，也必须保留空的圆括号

(4) 实参列表必须与形参列表一一对应

3. return 返回值

(1) 如果函数体中包含 return 语句，则结束函数执行并返回值；

(2) 如果函数体中不包含 return 语句，则返回 None 值。

4. 调用函数之前，必须要先定义函数，即先调用 def 创建函数对象

(1) 内置函数对象会自动创建

(2) 标准库和第三方库函数，通过 import 导入模块时，会执行模块中的 def 语

形参和实参#

【操作】定义一个函数，实现两个数的比较，并返回较大的值

def print_max(a,b):
    '''实现两个数的比较，并返回较大的值'''
    if a > b:
        print(a,'MAX')
    else:
        print(b,'MAX')

print_max(10, 20)
print_max(99, -99)

#result
#20 MAX
#99 MAX

上面的 printMax 函数中，在定义时写的 print_max(a,b)。a 和 b 称为“形式参数”，
简称“形参”。也就是说，形式参数是在定义函数时使用的。 形式参数的命名只要符合“标识符”命名规则即可。

在调用函数时，传递的参数称为“实际参数”，简称“实参”。上面代码中，
printMax(10,20)，10 和 20 就是实际参数。

文档字符串(函数的注释)#

程序的可读性最重要，一般建议在函数体开始的部分附上函数定义说明，这就是“文档字符串”，也有人成为“函数的注释”。我们通过三个单引号或者三个双引号来实现，中间可以加入多行文字进行说明

【操作】测试文档字符串的使用

def print_max(a,b):
    '''实现两个数的比较，并返回较大的值'''
    if a > b:
        print(a,'MAX')
    else:
        print(b,'MAX')

print(help(print_max.__doc__))

#result
#No Python documentation found for '实现两个数的比较，并返回较大的值'.
#Use help() to get the interactive help utility.
#Use help(str) for help on the str class.
#None

返回值#

return 返回值要点：

1. 如果函数体中包含 return 语句，则结束函数执行并返回值；
2. 如果函数体中不包含 return 语句，则返回 None 值。
3. 要返回多个返回值，使用列表、元组、字典、集合将多个值“存起来”即可

【操作】计算a + b 不设置返回值

def print_star(a,b):
    a + b

c = print_star(4,10)
print(c)

#result
#None

【操作】计算a + b 设置返回值

def print_star(a,b):
    c = a + b
    return c

c = print_star(4,10)
print(c)
#result
#14

函数也是对象，内存底层分析

Python 中，“一切都是对象”。实际上，执行 def 定义函数后，系统就创建了相应的函数对象。我们执行如下程序，然后进行解释：

def print_star(n):
    print("*"*n)
print(print_star)
print(id(print_star))
c = print_star
c(3)

#result
#<function print_star at 0x0000000002BB8620>
#45844000
#***

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