Datawhale学习计划：python基础第六期-任务4

1. 函数关键字

1）关键字
关键字是python内置的，具有特殊意义的标识符，自定义标识符命名时不可与之重复。可通过以下代码查看python内置的关键字内容。
2）函数
函数是封装了一些独立的功能，可以直接调用，python内置了许多函数，同时可以自建函数来使用。
3）方法
方法和函数类似，同样封装了独立的功能，但是方法是需要通过对象来调用的，表示针对这个对象要做的操作，使用时采用点方法。

参考：https://www.cnblogs.com/hyesc/p/7766015.html

2. 函数的定义

函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。

函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数，比如print()。也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

定义一个函数的简单的规则：

• 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()。
• 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。圆括号之间可以用于定义参数。
• 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
• 函数内容以冒号起始，并且缩进。
• return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

例如：定义一个求绝对值的函数：

运行结果如下：

若定义一个空函数，可用pass语句，用来作为占位符。

若返回多个函数值，例如：
返回一元二次方程：ax2 + bx + c = 0 的两个解。

运行结果如下：

参考：http://www.runoob.com/python/python-functions.html
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431752945034eb82ac80a3e64b9bb4929b16eeed1eb9000

3. 函数参数

1）位置参数
例如计算x的n次方：

其中，power(x, n)函数有两个参数：x和n，这两个参数都是位置参数，调用函数时，传入的两个值按照位置顺序依次赋给参数x和n。

运行结果如下：

2） 默认参数
调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。
例如，由于我们经常计算x的平方，所以可以把power(x, n)函数中的参数默认值设定为2：

运行结果如下：

默认参数可以简化函数的调用。设置默认参数时，有两点要注意：

• 必选参数在前，默认参数在后，否则Python的解释器会报错（思考一下为什么默认参数不能放在必选参数前面）
• 如何设置默认参数。当函数有多个参数时，把变化大的参数放前面，变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。

3）可变参数
可变参数就是传入的参数个数是可变的，可以是1个、2个到任意个，还可以是0个。例如，给定一组数字a，b，c……，请计算a2 + b2 + c2 + ……：

定义可变参数仅仅在参数前面加了一个*号。调用该函数时，可以传入任意个参数，包括0个参数。

3）关键字参数
关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数，这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。
例如，做一个用户注册的功能，除了用户名和年龄是必填项外，其他都是可选填内容：
运行结果如下：

4）命名关键字参数
对于关键字参数，函数的调用者可以传入任意不受限制的关键字参数。至于到底传入了哪些，就需要在函数内部通过kw检查。

如果要限制关键字参数的名字，就可以用命名关键字参数，例如，person()函数只接收city和job作为关键字参数。这种方式定义的函数如下：

和关键字参数**kw不同，命名关键字参数需要一个特殊分隔符*，*后面的参数被视为命名关键字参数。

如果函数定义中已经有了一个可变参数，后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了：

参考：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431752945034eb82ac80a3e64b9bb4929b16eeed1eb9000

5）作用域
在Python程序中创建、改变、查找变量名时，都是在一个保存变量名的空间中进行，我们称之为命名空间，也被称之为作用域。python的作用域是静态的，在源代码中变量名被赋值的位置决定了该变量能被访问的范围。即Python变量的作用域由变量所在源代码中的位置决定。
a) L(local)局部作用域
局部变量：包含在def关键字定义的语句块中，即在函数中定义的变量。每当函数被调用时都会创建一个新的局部作用域。Python中也有递归，即自己调用自己，每次调用都会创建一个新的局部命名空间。在函数内部的变量声明，除非特别的声明为全局变量，否则均默认为局部变量。有些情况需要在函数内部定义全局变量，这时可以使用global关键字来声明变量的作用域为全局。局部变量域就像一个 栈，仅仅是暂时的存在，依赖创建该局部作用域的函数是否处于活动的状态。所以，一般建议尽量少定义全局变量，因为全局变量在模块文件运行的过程中会一直存在，占用内存空间。
注意：如果需要在函数内部对全局变量赋值，需要在函数内部通过global语句声明该变量为全局变量。

b) E(enclosing)嵌套作用域
E也包含在def关键字中，E和L是相对的，E相对于更上层的函数而言也是L。与L的区别在于，对一个函数而言，L是定义在此函数内部的局部作用域，而E是定义在此函数的上一层父级函数的局部作用域。主要是为了实现Python的闭包，而增加的实现。

c) G(global)全局作用域
即在模块层次中定义的变量，每一个模块都是一个全局作用域。也就是说，在模块文件顶层声明的变量具有全局作用域，从外部开来，模块的全局变量就是一个模块对象的属性。
注意：全局作用域的作用范围仅限于单个模块文件内

d) B(built-in)内置作用域
系统内固定模块里定义的变量，如预定义在builtin 模块内的变量。

其中两种最基本的变量作用域:全局变量和局部变量
定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。
局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。
例如：

运行结果如下：

参考：https://www.cnblogs.com/fireporsche/p/7813961.html
http://www.runoob.com/python/python-functions.html

5.函数返回值

函数需要先定义后调用，函数体中 return 语句的结果就是返回值。如果一个函数没有 reutrn 语句，其实它有一个隐含的 return 语句，返回值是 None，类型也是 ‘NoneType’。
return 语句的作用：结束函数调用、返回值
隐含 return None 举例：

运行结果如下：

如果函数执行了 return 语句，函数会立刻返回，结束调用，return 之后的其它语句都不会被执行了。例如：

运行结果如下：

无论定义的是返回什么类型，return 只能返回单值，但值可以存在多个元素。return [1,3,5] 是指返回一个列表，是一个列表对象，1,3,5 分别是这个列表的元素。return 1,3,5 看似返回多个值，隐式地被Python封装成了一个元祖返回。
例如：

运行结果如下：

例如：

运行结果如下：

函数有可见范围(内外可见关系)，内部函数不能被外部直接调用，会抛异常 NameError。

运行结果如下：