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Python教程

参考黑马程序员 Python 快速入门路线整理的零基础到综合案例笔记

5. 函数基础

5.1 为什么需要函数

函数用于封装一段可以重复使用的代码。

不使用函数的问题：

  1. 重复代码多。
  2. 修改逻辑时容易漏改。
  3. 主流程不清晰。
  4. 程序越写越长，难以维护。

使用函数后的好处：

  1. 提高复用性。
  2. 提高可读性。
  3. 便于调试。
  4. 便于分工。

5.2 函数定义

语法：

CODE
def 函数名():
    函数体

示例：

CODE
def say_hello():
    print("hello")
    print("python")


say_hello()

注意：

  1. 函数必须先定义，再调用。
  2. 函数名遵循变量命名规则。
  3. 函数体需要缩进。
  4. 函数不调用就不会执行。

5.3 函数调用

CODE
def print_menu():
    print("1. 查询")
    print("2. 添加")
    print("3. 删除")
    print("0. 退出")


print_menu()
print_menu()

函数可以多次调用，每次调用都会执行函数体。

5.4 参数

参数用于向函数传递数据。

CODE
def say_hello(name):
    print(f"你好，{name}")


say_hello("小明")
say_hello("小红")

name 是形参，"小明" 是实参。

多个参数：

CODE
def add(a, b):
    result = a + b
    print(result)


add(10, 20)

调用时参数数量必须匹配。

5.5 返回值

return 用于把函数内部的结果返回给调用者。

CODE
def add(a, b):
    return a + b


result = add(10, 20)
print(result)

如果函数没有写 return，默认返回 None。

CODE
def say_hello():
    print("hello")


result = say_hello()
print(result)  # None

5.6 return的作用

return 有两个作用：

  1. 返回结果。
  2. 结束函数。
CODE
def check_age(age):
    if age < 0:
        return "年龄不合法"

    if age >= 18:
        return "成年人"

    return "未成年人"


print(check_age(20))
print(check_age(-1))

函数执行到 return 后，后面的代码不会继续执行。

5.7 None

None 表示空值或没有结果。

常见使用场景：

  1. 函数没有返回值。
  2. 变量暂时没有具体值。
  3. 表示查询不到结果。
CODE
result = None

if result is None:
    print("没有数据")

判断 None 推荐使用 is None，不要写成 == None。

5.8 函数文档字符串

函数内部第一行可以写文档字符串，用来说明函数用途。

CODE
def calculate_bmi(weight, height):
    """根据体重和身高计算BMI。"""
    return weight / height ** 2

查看说明：

CODE
help(calculate_bmi)

较完整的写法：

CODE
def calculate_bmi(weight, height):
    """
    计算BMI。

    :param weight: 体重，单位kg
    :param height: 身高，单位m
    :return: BMI数值
    """
    return weight / height ** 2

5.9 变量作用域

5.9.1 局部变量

在函数内部定义的变量，只能在函数内部使用。

CODE
def test():
    num = 10
    print(num)


test()
print(num)  # 报错

5.9.2 全局变量

在函数外部定义的变量，可以在函数内部读取。

CODE
name = "小明"


def say_hello():
    print(name)


say_hello()

如果要在函数内部修改全局变量，需要 global。

CODE
count = 0


def add_count():
    global count
    count += 1


add_count()
print(count)

不建议大量使用全局变量，项目变大后很难维护。

5.10 函数嵌套调用

一个函数中可以调用另一个函数。

CODE
def print_line():
    print("-" * 30)


def print_info(name, age):
    print_line()
    print(f"姓名:{name}")
    print(f"年龄:{age}")
    print_line()


print_info("小明", 18)

这种方式可以把小功能组合成大功能。

5.11 参数检查

函数内部可以检查参数是否合法。

CODE
def divide(a, b):
    if b == 0:
        return None
    return a / b


result = divide(10, 0)

if result is None:
    print("除数不能为0")
else:
    print(result)

5.12 类型提示

类型提示不会强制限制运行，但能让编辑器提示更准确。

CODE
def add(a: int, b: int) -> int:
    return a + b

字符串参数：

CODE
def say_hello(name: str) -> None:
    print(f"你好，{name}")

列表参数：

CODE
def get_total(numbers: list[int]) -> int:
    total = 0
    for number in numbers:
        total += number
    return total

学习初期可以先掌握基础语法，后续写项目时逐渐加类型提示。

5.13 小案例：ATM函数拆分

CODE
balance = 1000


def show_menu():
    print("====== ATM ======")
    print("1. 查询余额")
    print("2. 存款")
    print("3. 取款")
    print("0. 退出")


def show_balance():
    print(f"当前余额:{balance}元")


def save_money():
    global balance
    money = float(input("请输入存款金额:"))
    if money <= 0:
        print("金额必须大于0")
        return
    balance += money
    print("存款成功")
    show_balance()


def withdraw_money():
    global balance
    money = float(input("请输入取款金额:"))
    if money <= 0:
        print("金额必须大于0")
        return
    if money > balance:
        print("余额不足")
        return
    balance -= money
    print("取款成功")
    show_balance()


while True:
    show_menu()
    choice = input("请输入操作:")

    if choice == "1":
        show_balance()
    elif choice == "2":
        save_money()
    elif choice == "3":
        withdraw_money()
    elif choice == "0":
        print("退出系统")
        break
    else:
        print("输入错误")

这个案例展示了函数拆分的价值：主流程只负责调度，具体业务交给函数。

5.14 易错点

  1. 函数定义后必须调用才会执行。
  2. 函数名后面有括号才是调用。
  3. return 后面的代码不会执行。
  4. 没有返回值的函数默认返回 None。
  5. 局部变量不能在函数外部访问。
  6. 不要滥用 global，更好的方式是让函数返回新值。

例如不用 global 改写存款：

CODE
def save_money(balance, money):
    return balance + money


balance = 1000
balance = save_money(balance, 200)
print(balance)

5.15 本章练习

  1. 定义函数 print_student(name, age)，输出学生信息。
  2. 定义函数 get_max(a, b, c)，返回三个数中的最大值。
  3. 定义函数 is_even(num)，判断一个数是否为偶数。
  4. 定义函数 calculate_bmi(weight, height)，返回 BMI。
  5. 把第 4 章的菜单程序拆分成多个函数。