python05

函数基础

* 函数的快速体验

* 所谓**函数**，就是把 **具有独立功能的代码块** 组织为一个小模块，在需要的时候 **调用**
* 函数的使用包含两个步骤：
    1. 定义函数 —— **封装** 独立的功能
    2. 调用函数 —— 享受 **封装** 的成果
* **函数的作用**，在开发程序时，使用函数可以提高编写的效率以及代码的 **重用**

函数改造九九乘法表

# coding=utf-8
# version=python2.3.0
# Tools:python 2018.2.3
# 定义一个函数名
# 3. 修改文件，增加函数定义 `multiple_table():`
# 4. 新建另外一个文件，使用 `import` 导入并且调用函数


def multiple_table():
    row = 1
    while row <= 9:
        col = 1
        while col <= row:
            print("%d * %d = %d" % (col, row, col * row), end="\t")
            col += 1
        print("")
        row += 1


multiple_table()

* 函数的基本使用

1. `def` 是英文 `define` 的缩写
2. **函数名称** 应该能够表达 **函数封装代码** 的功能，方便后续的调用
3. **函数名称** 的命名应该 **符合** **标识符的命名规则**
    * 可以由 **字母**、**下划线** 和 **数字** 组成
    * **不能以数字开头**
    * **不能与关键字重名**

调用函数很简单的，通过 `函数名()` 即可完成对函数的调用

 第一个函数演练

**需求**

* 1. 编写一个打招呼 `say_hello` 的函数，封装三行打招呼的代码
* 2. 在函数下方调用打招呼的代码

```python
name = "小明"


# 解释器知道这里定义了一个函数
def say_hello():
    print("hello 1")
    print("hello 2")
    print("hello 3")

print(name)
# 只有在调用函数时，之前定义的函数才会被执行
# 函数执行完成之后，会重新回到之前的程序中，继续执行后续的代码
say_hello()

思考

* 能否将 **函数调用** 放在 **函数定义** 的上方？

    * 不能！
    * 因为在 **使用函数名** 调用函数之前，必须要保证 `Python` 已经知道函数的存在
    * 否则控制台会提示 `NameError: name 'say_hello' is not defined` (**名称错误：say_hello 这个名字没有被定义**)

函数的文档注释

* 在开发中，如果希望给函数添加注释，应该在 **定义函数** 的下方，使用 **连续的三对引号**
* 在 **连续的三对引号** 之间编写对函数的说明文字
* 在 **函数调用** 位置，使用快捷键 `CTRL + Q` 可以查看函数的说明信息

> 注意：因为 **函数体相对比较独立**，**函数定义的上方**，应该和其他代码（包括注释）保留 **两个空行**
* 函数的参数

# 递归


def fib(n):
    """
    计算兔子根据月份所生的兔子个数
    :param n: 形参
    :return:
    """
    if n == 1:
        return 1
    if n == 2:
        return 1
    # 自己调用自己
    return fib(n - 1) + fib(n - 2)


 print(fib(12))

**演练需求**

1. 开发一个 `sum_2_num` 的函数
2. 函数能够实现 **两个数字的求和** 功能
def sum_num(num1, num2):
    result = num1 + num2

    print("%d + %d = %d" % (num1, num2, result))
    # 直接带有返回值的方式，返回值告诉调用者结果
    # return num1 + num2


sum_num(8, 10)

函数参数的使用

* 在函数名的后面的小括号内部填写 **参数**
* 多个参数之间使用 `,` 分隔

def fib(n, m):
    """手动输入进行加减运算

    :param n: 
    :param m:
    """
    n = int(input("请输入数字:"))
    m = int(input("请输入数字:"))
    sum = n * m

    print("%d * %d = %d" % (n, m, sum))

参数的作用

* **函数**，把 **具有独立功能的代码块** 组织为一个小模块，在需要的时候 **调用**
* **函数的参数**，增加函数的 **通用性**，针对 **相同的数据处理逻辑**，能够 **适应更多的数据**
    1. 在函数 **内部**，把参数当做 **变量** 使用，进行需要的数据处理
    2. 函数调用时，按照函数定义的**参数顺序**，把 **希望在函数内部处理的数据**，**通过参数** 传递

 形参和实参

* **形参**：**定义** 函数时，小括号中的参数，是用来接收参数用的，在函数内部 **作为变量使用**
* **实参**：**调用** 函数时，小括号中的参数，是用来把数据传递到 **函数内部** 用的

以上案例都是使用形参和实参完成
* 函数的返回值

* 在程序开发中，有时候，会希望 **一个函数执行结束后，告诉调用者一个结果**，以便调用者针对具体的结果做后续的处理
* **返回值** 是函数 **完成工作**后，**最后** 给调用者的 **一个结果**
* 在函数中使用 `return` 关键字可以返回结果
* 调用函数一方，可以 **使用变量** 来 **接收** 函数的返回结果

> 注意：`return` 表示返回，后续的代码都不会被执行

def sum_num(num1, num2):
    # result = num1 + num2

    # print("%d + %d = %d" % (num1, num2, result))
    # 直接带有返回值的方式，返回值告诉调用者结果
    return num1 + num2

* 函数的嵌套调用

* 一个函数里面 **又调用** 了 **另外一个函数**，这就是 **函数嵌套调用**
* 如果函数 `test2` 中，调用了另外一个函数 `test1`
    * 那么执行到调用 `test1` 函数时，会先把函数 `test1` 中的任务都执行完
    * 才会回到 `test2` 中调用函数 `test1` 的位置，继续执行后续的代码

def print_line():
    print("*" *50)


# print_line()
# 循环嵌套、
def print_lines():
    print("-" * 50)
    print_line()
    print("+" * 50)


print_lines()

打印字符案例

# coding=utf-8
# _date_ = '2018/10/7 16:18'
# * 定义一个函数能够打印 **5 行** 的分隔线，分隔线要求符合**需求 3**


def print_line(char, number):
    """打印单条分隔线
    :param char:
    :param number:
    """
    print(char * number)


#     打印多个分隔线
def print_lines(char, number):
    """ 打印多条分隔线

    :param char: 字符的形参
    :param number: 需要输入次数的形参
    """
    row = 0
    while row <5:
        print_line(char, number)
        # 结果集累加处理
        row += 1


# print_lines()

name = "黑马程序员"
print(name)

* 在模块中定义函数

> **模块是 Python 程序架构的一个核心概念**

* **模块** 就好比是 **工具包**，要想使用这个工具包中的工具，就需要 **导入 import** 这个模块
* 每一个以扩展名 `py` 结尾的 `Python` 源代码文件都是一个 **模块**
* 在模块中定义的 **全局变量** 、 **函数** 都是模块能够提供给外界直接使用的工具

# coding=utf-8
import xl_07_打印多个分隔线
# 直接调用
xl_07_打印多个分隔线.print_lines("*", 50)
xl_07_打印多个分隔线.print_line("-", 25)
xl_07_打印多个分隔线.name

小结

* 可以 **在一个 Python 文件** 中 **定义 变量 或者 函数**
* 然后在 **另外一个文件中** 使用 `import` 导入这个模块
* 导入之后，就可以使用 `模块名.变量` / `模块名.函数` 的方式，使用这个模块中定义的变量或者函数

> **模块**可以让 **曾经编写过的代码** 方便的被 **复用**！

### 6.2 模块名也是一个标识符

* 标示符可以由 **字母**、**下划线** 和 **数字** 组成
* **不能以数字开头**
* **不能与关键字重名**

> 注意：如果在给 Python 文件起名时，**以数字开头** 是无法在 `PyCharm` 中通过导入这个模块的

### 6.3 Pyc 文件（了解）

> `C` 是 `compiled` **编译过** 的意思

**操作步骤**

1. 浏览程序目录会发现一个 `__pycache__` 的目录
2. 目录下会有一个 `hm_10_分隔线模块.cpython-35.pyc` 文件，`cpython-35` 表示 `Python` 解释器的版本
3. 这个 `pyc` 文件是由 Python 解释器将 **模块的源码** 转换为 **字节码**
    * `Python` 这样保存 **字节码** 是作为一种启动 **速度的优化**

**字节码**

* `Python` 在解释源程序时是分成两个步骤的
    1. 首先处理源代码，**编译** 生成一个二进制 **字节码**
    2. 再对 **字节码** 进行处理，才会生成 CPU 能够识别的 **机器码**

* 有了模块的字节码文件之后，下一次运行程序时，如果在 **上次保存字节码之后** 没有修改过源代码，Python 将会加载 .pyc 文件并跳过编译这个步骤
* 当 `Python` 重编译时，它会自动检查源文件和字节码文件的时间戳
* 如果你又修改了源代码，下次程序运行时，字节码将自动重新创建

> 提示：有关模块以及模块的其他导入方式，后续课程还会逐渐展开！
>
> **模块是 Python 程序架构的一个核心概念**