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Python编程语言 - 函数基础

函数概述

函数是编程中一个核心概念，它将具有独立功能的代码块封装为一个模块。在需要时，通过调用函数可以执行封装代码，从而提高开发效率并实现代码的重用。

函数的作用

在开发程序时，使用函数可以帮助提高代码的可读性和维护性。通过将代码封装到函数中，可以更方便地复用功能，减少代码冗余。

函数基本使用

函数的定义

函数的定义格式如下：

def 函数名():  # 函数名称应能反映其功能
    # 函数体内的代码
    ...

• def 是英文 define 的缩写，用于定义函数。
• 函数名称应符合标识符命名规则：可以由字母、下划线和数字组成，但不能以数字开头，也不能与关键字重名。

函数的调用

调用函数非常简单，只需使用函数名加上小括号即可：

函数名()

案例演练

需求1：打招呼函数

编写一个 say_hello 函数，封装三行打招呼代码：

def say_hello():
    print("hello 1")
    print("hello 2")
    print("hello 3")
    print(name)

需求2：调用打招呼函数

在函数下方调用打招呼代码：

say_hello()
print(name)

函数的参数

参数的作用

函数参数允许函数在处理数据时具有通用性，能够适应更多的数据需求。在函数内部，参数作为变量使用进行数据处理；在调用时，按照定义的顺序传递需要处理的数据。

形参和实参

• 形参：定义函数时小括号内的参数，是函数接收的参数。
• 实参：调用函数时小括号内的参数，是传递给函数的数据。

参数的演练

开发一个 sum_2_num 函数，实现两个数字的求和：

• 初步实现：

def sum_2_num(num1, num2):
    result = num1 + num2
    print(f"{num1} + {num2} = {result}")
sum_2_num(10, 20)

• 问题分析：该函数只能处理固定数值的相加。
• 优化思路：通过传递参数实现通用性。

参数的实现

修改后的函数：

def sum_2_num(num1, num2):
    result = num1 + num2
    print(f"{num1} + {num2} = {result}")
sum_2_num(50, 20)

函数的返回值

返回值的作用

函数可以通过返回值将结果传递给调用者，便于后续处理。

返回值的实现

修改后的函数：

def sum_2_num(num1, num2):
    return num1 + num2
result = sum_2_num(10, 20)
print(f"计算结果是 {result}")

函数的嵌套调用

嵌套调用的概念

函数内部可以调用另一个函数，形成嵌套调用。执行嵌套函数时，会先完成嵌套函数的任务，再返回到调用位置继续执行。

嵌套调用的示例

定义两个函数 test1 和 test2：

def test1():
    print("*" * 50)
    print("test 1")
    print("*" * 50)
def test2():
    print("-" * 50)
    print("test 2")
    test1()
    print("-" * 50)
test2()

模块的使用

模块的概念

模块是Python程序架构的核心概念，类似于工具包。模块文件以 .py 为扩展名，模块中的函数和变量可供外部使用。

模块的导入

在另一个文件中使用模块：

import hm_10_分隔线模块
hm_10_分隔线模块.print_line("-", 80)
print(hm_10_分隔线模块.name)

模块名的命名规则

模块名应符合标识符规则：可以由字母、下划线和数字组成，但不能以数字开头，也不能与关键字重名。

字节码的作用

Python将源代码编译为字节码文件（如 .pyc），以提高程序启动速度。模块的字节码文件在下次运行时会被加载和使用。

字节码的优化

Python会检查源码和字节码的时间戳，如果源码未修改，将加载现有的字节码文件，避免重复编译。

总结

通过学习函数的定义、调用、参数、返回值和嵌套调用，我们掌握了编写和使用高效代码的核心技能。模块的使用则为代码的复用和管理提供了有力支持。理解这些概念对于编写高效、可维护的Python程序至关重要。

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