python 函数的使用

python函数是一个很有用的工具，可以解决很多重复性的工作。它就好比是我们经常干的一件事，把一些经常要用的东西做成模板，之后每一次使用时，创建一个副本即可。
而在python中，我们管他叫封装，相关的操作会更加方便一些，因为不需要再创建一个副本，而是直接调用，具体怎么调用呢，在文中用代码给大家揭晓。

先上一张图看看本文的知识架构：

学一个东西，一般我们应该问几个问题：学什么、为什么学、怎么学。

一、学什么

学函数，函数是什么，函数是组织好的、可以重复使用的、用来实现单一功能的代码。
简单的函数像：

def func():
    print('Hello world!')

该函数就是把Hello world!封装起来，每次我们调用func()的时候就可以直接打印Hello world!了，是不是很简单。
当然，如果仅仅是打印Hello world!大可不必这么大费周章，但是可以想想要是其他很复杂的一些逻辑呢，是不是就很有必要了呢？

二、为什么学

除了开头说到的高效处理任务之外，还有一点很重要的，降低耦合度，就是把解决某一个任务的代码封装起来，如果需要执行该代码，直接调用函数就可以了。有点像python模块的概念。

三、怎么学，学完怎么用

怎么学，学完怎么用，来跟着我过一遍吧。
下面就不分什么函数定义和调用了，其实定义就是使用def关键字，根据格式写一遍即可。而调用更简单<函数名>(<参数>)即可。

3.1 首先，函数有什么？

函数有函数名、参数、函数体，通过以下代码可以快速过一遍这些概念。

def 函数名(参数1，参数2，...参数n)： 
     函数体

这三大部分便是构成函数的主要成分。每一个部分都有一些“学问”。

3.1.1 函数名

先来看看函数名，函数名和变量名的命名逻辑差不多，不能数字开头，多个词关联只能用下划线，函数名也可以用中文哦！如果想试试中文编程，可以用中文的名称试试。
另外，注意一点，名字尽量和所实现的功能相近，特别在函数比较多的情况下，方便理解。

3.1.2 参数

参数的类别比较多，有位置参数，默认参数，不定长参数，关键参数。

位置参数：就是跟参数所在的位置相关，涉及到参数的顺序，其实有点像列表或元组，每一个参数有一个位置标签，传入参数时按照位置标签一一匹配。如下代码，我创建了一个叫Say_Hello的函数，函数有两个参数：greet和objects，greet是问候语变量，objects是问候对象变量。我后面调用的时候，按顺序传入('Hello','world')就可以打印出Hello world!。如果我改用Say_Hello('world','Hello')是否可以呢？大家可以试试。代码不会报错，但是结果便反过来了，变成了world Hello！。

def Say_Hello(greet, objects):  # 定义函数
    print('%s %s!'%(greet, objects))
Say_Hello('Hello','world')     # 该句为调用函数，打印结果为：Hello world!

默认参数：给参数赋一个值，作为默认值，如果不传参数则采用默认值。注意，默认参数要放在位置参数后面。如下代码，给greet加上一个默认值，则参数要放在objects后面，传参时可以不用传，也可以重新传一个覆盖已有的值。

def Say_Hello(objects,greet='Hello'):
    print('%s %s!'%(greet, objects))
Say_Hello('world')       # 打印结果为：Hello world!
Say_Hello('world','Hi')  # 打印结果为：Hi world!

关键参数：这个看字面意思看不怎么出来，文字也不好描述，其实就是调用的时候，指定参数赋值，直接看看代码，便可理解。如下代码，最后一行调用参数时，指定关键字赋值，这时可以不用按顺序传参。

def Say_Hello(objects,greet='Hello'):
    print('%s %s!'%(greet, objects))
Say_Hello(greet='Hi',objects='world')  # 打印结果为：Hi world!

不定长参数：不限制参数个数，可以传一个或多个，以元组形式返回。返回的时候也是以元组的格式返回。如果要将元组元素分别取出来，可以使用join()。

def Say_Hello(greet, *objects):
    print('%s %s!'%(greet, objects))
    # print('%s %s!'%(greet,'、'.join(objects)))
Say_Hello('Hello','world')             # 打印结果为：Hello ('world',)!
Say_Hello('Hello','world','明而决之')  # 打印结果为：Hello ('world', '明而决之')!

3.1.3 函数体

函数体是所有实现功能的代码。函数体涉及到函数的返回值，关键字为return。返回值可用于赋值，再次利用，而直接print()则不行。
函数体遇到return之后就停止执行并将结果返回。当一个函数没有return时，返回None。

def Say_Hello(greet, objects):
    return ('%s %s!'%(greet, objects))
    print('该句不打印！')
sayhello_val = Say_Hello('Hello','world')
print(sayhello_val) 	# 打印结果为：Hello world!

3.2 其次，函数需要注意什么

了解了函数有什么之后，基本上可以自由地使用函数了。但是使用过程中，可能会出现一些bug。最典型的一个就是变量的作用于。
在函数内部定义的变量，称为局部变量，只能作用于函数内部（相当于是私人物品），函数外调用便会出错。在函数外部定义的变量，称为全局变量（相当于是公共物品），函数内外都可以调用。

### 代码一
# 全局变量greet
greet = 'Hello'
def Say_Hello(objects):
    # 调用全局变量
    print('%s %s!'%(greet,objects))
Say_Hello('world')
print(greet)  # 调用全局变量
### 代码二
def Say_Hello(objects):
    # 局部变量
    greet = 'Hello'
    print('%s %s!'%(greet,objects))
Say_Hello('world')
print(greet)   # 调用局部变量报错

函数内定义的变量虽然属于“私人物品”，但是“私人物品”也可以被分享出来，成为“公共物品”，这个过程的转变，可以通过一个关键字搞定——global。

### 代码三
def Say_Hello(objects):
    # 声明为全局变量
    global greet
    greet = 'Hello'
    print('%s %s!'%(greet,objects))
Say_Hello('world')
print(greet)   # 不会报错

3.3 最后，函数还可以做什么

函数除了上面讲的功能，其实还有很多有趣的玩法，比如函数闭包、函数装饰器、匿名函数、

3.3.1 闭包

其实就是函数里再嵌入一个函数，里层函数将结果返回给外层函数，调用外层返回内层函数（是返回，而不是调用，所以不需要加括号），然后在函数外调用函数的时候就返回一个函数，如果要获得最终的结果，需要再调用一次。适合一些暂时不需要返回结果，而是传递函数的场景。需要结果时再进行调用打印。

def Say_Hello(greet,*objects):
    def Hello():
        names = '、'.join(objects)
        return '%s %s!'%(greet,names)
    return Hello     # 注意，没有括号
aa = Say_Hello('Hello','world','明而决之')
aa()

3.3.2 函数装饰器

给函数增加新的功能，但又不修改原来的函数，而是使得调用原函数的时候附加一些功能。如下，调用Say_Hello()函数的时候，加上一句：Call Say_Hello():。

# 定义一个装饰器，传入要装饰的目标函数
def Self_Introduction(func):  # 传入目标函数
    def wrapper(*args,**kw):
        print('Call %s():'% func.__name__) # 获取函数名
        return func(*args,**kw)            # 返回要装饰的目标函数的结果，注意这里是调用，所以直接给结果，而不是返回函数，调用时便会打印结果
    return wrapper

# 将装饰器加到Say_Hello()函数上
@Self_Introduction
def Say_Hello(greet, objects):
    print('%s %s!'%(greet, objects))
## 调用函数
Say_Hello('Hello','world')
## 打印结果：
## Call Say_Hello():
## Hello world!

3.3.3 匿名函数

一般用于过程的处理，关键字是lambda，一般简单的函数可以通过lambda函数来实现。下同通过代码来理解，像代码一中的函数就是一个简单的print()语句，其中对objects参数进行处理。这种就可以通过lambda函数进行改写。
lambda函数的格式是在lambda后面跟参数，同普通函数的参数，然后冒号，加上处理逻辑即可。lambda函数用于处理数据会比较多一些，像用pandas或numpy处理数据的时候，经常要传入一个简单的函数处理数据，通过lambda处理会比较简洁、方便。

### 代码一
def Say_Hello(greet, *objects):
    print('%s %s!'%(greet,'、'.join(objects)))
Say_Hello('Hello','world','明而决之')  # 打印结果为：Hello world、明而决之!
### 代码二
Say_Hello = lambda greet,*objects:print('%s %s!'%(greet,'、'.join(objects)))
Say_Hello('Hello','world','明而决之')  # 打印结果为：Hello world、明而决之!