第三章函数

def hello():          #1
       print('Howdy!')
       print('Howdy!!!')
       print('hello there!')

hello()           #3
hello()
hello()
#def语句定义了一个名为hello()函数。def语句之后的代码块是函数体，这段代码在函数调用时执行，3处的是函数的调用。

返回值和return语句

一般来说，函数调用求值得结果，称为函数的“返回值”。用def语句创建函数时，可以使用return语句指定应该返回什么值。

return语句组成

return关键字
函数应该返回的值或表达式

如果在return语句中使用了表达式，返回值就是该表达式求值得结果.

None值

在Python中有一个值称为None，他表示没有值。None是NoneType数据类型的唯一值。N必须大写

print()函数在屏幕上显示文本，但它不需要返回任何值，返回值为None，这和len()或input()不同。

在幕后，对于所有没有return语句的函数定义，Python都会在末尾加上return None。这类似于while或for循环隐式的以continue语句结尾。而且，如果使用不带值的return语句(也就是只有关键字本身)，那么就返回None

关键字参数和print()

大多数参数是由它们在函数调用中的位置来识别的。但是，"关键字参数"是由函数调用时加在它们前面的关键字来识别的。关键字参数通常用于可选变元。

print('hello')
print('world')
#输出
hello
world
#这2个字符串出现在独立的2行中，因为print()函数自动在传入的字符串末尾添加了换行符。但是，可以设置end关键字参数，将它变成另一个字符串。例如：

print('hello',end='')
print('world')
#输出
hello world  ##输出被打印在一行中，因为在'hello'后面不再打印换行，而是打印了一个空字符串，如果需要禁用加到每一个print()函数调用末尾的换行，这就很有用。

>>>print('zabbix','rabbit','dog')   # 如果向print()传入多个字符串值，该函数就会自动用一个空格分隔它们。
zabbix rabbit dog

>>>print('zabbix','rabbit','dog',sep=',')   #当传入sep关键字参数，替换掉默认的分隔字符串。
zabbix,rabbit,dog

局部和全局作用域

在被调用函数内赋值的变元和变量，处于该函数的"局部作用域"。处于局部作用域的变量，称为"局部变量"

一个函数被调用时，就创建了一个局部作用域。在这个函数内的所有变量，存在于该局部作用域内。该函数返回时，这个局部作用域就被销毁了，这些变量就丢失了。下次调用这个函数，局部变量不会记得改函数上次被调用时它们保存的值。

2.在所有函数之外赋值的变量，属于"全局作用域"处于全局作用域的变量，称为"全部变量"

特点：

一个变量必是其中一种，不能既是局部的又是全局的！
全局作用域中的代码不能使用任何局部变量

def spam():
      eggs = 33878

spam()
print(eggs)
#输出
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/huwei/PycharmProjects/python_Reading/1.py", line 7, in <module>
    print(eggs)
NameError: name 'eggs' is not defined

但是局部作用域可以访问全局变量(也就是说全局变量可以在局部作用域中读取)

def spam():
       print(eggs)

eggs =42
spam()
print(eggs)
#输出
42
42

一个函数的局部作用域中的代码，不能使用其他局部作用域中的变量

def spam():
      eggs = 99
      bacon()
      print(eggs)

def bacon():
      ham = 101
      eggs = 0

spam()
#输出
99

如果在不同的作用域中，你可以用相同的名字命名不同的变量。

def spam():
      eggs = 'spam local'
      print(eggs)   #prints   'spam local'
 

def bacon():
      eggs = 'bacon local'
      print(eggs)  #prints 'bacon local'
      spam()
      print(eggs)  #prints 'bacon local'

eggs = 'global'
bacon()
print(eggs) #prints 'global'
#输出
bacon local
spam local
bacon local
global

global语句

如果需要在一个函数内修改全局变量，就使用global语句。

def spam():
      global eggs
      eggs = 'spam'

eggs = 'global'
spam()
print(eggs)
#输出
spam

#因为eggs在spam()的顶部被声明为global，所以当eggs被赋值为'spam'时，赋值发生在全局作用域的spam上。没有创建局部spam变量。

如何区分一个变量是处于局部作用域还是全局作用域？

def spam():
      global eggs   #(1)
      eggs = 'spam' #   this is the global，eggs是全局eggs变量，因为在函数的开始处，有针对eggs变量的global语句。

def bacon():
      eggs  = 'bacon' #(2)   this is a local，eggs是局部变量，因为在该函数中有针对它的赋值语句。

def ham():
      print(eggs)   #(3)    this is the global，eggs是全局变量，因为在这个函数中，既没有赋值语句，也没有针对它的global语句。

eggs = 42   #this is the global
spam()
print(eggs)
#输出
spam

在一个函数中，如果试图在局部变量赋值之前就使用它，Python就会报错！

def spam():
     print(eggs)  #ERROR
     eggs = 'spam local'

eggs = 'global'
spam()
#输出
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/huwei/PycharmProjects/python_Reading/1.py", line 9, in <module>
    spam()
  File "C:/Users/huwei/PycharmProjects/python_Reading/1.py", line 2, in spam
    print(eggs)  # ERROR
UnboundLocalError: local variable 'eggs' referenced before assignment
#发生这个错误是因为，Python看到spam()函数中有针对eggs的赋值语句，因此认为eggs变量是局部变量。但是因为print(eggs)的执行在eggs赋值之前，局部变量eggs并不存在。Python不会退回到使用全局eggs变量。

异常处理

def spam(divideBy):
     return 42 / divideBy


print(spam(2))
print(spam(12))
print(spam(0))
print(spam(1))
执行结果：
21.0
3.5
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/huwei/PycharmProjects/python_Reading/1.py", line 9, in <module>
    print(spam(0))
  File "C:/Users/huwei/PycharmProjects/python_Reading/1.py", line 2, in spam
    return 42 / divideBy
ZeroDivisionError: division by zero
#当试图用一个数除以0时，就会发生ZeroDivisionError


#解决方法：错误可以由try和except语句来处理。那些可能出错的语句被放在try子句中。如果错误发生，程序执行就转到接下来的except子句开始处。

def spam(divideBy):

     try:
          return 42 / divideBy
     except ZeroDivisionError:
          print('Error: Invalid argument!')

print(spam(2))
print(spam(12))
print(spam(0))
print(spam(1))
#输出
21.0
3.5
Error： Invalid argument!
None
42.0

如果在try子句中的代码导致一个错误，程序执行就立即转到except子句的代码。在运行那些代码之后，执行照常继续。

练习：一个小程序，猜数字

I am thinking of a number between 1 and 20.

take a guess.

your guess is too low.

take a guess.

your guess is too low.

take a guess.

your guess is too high.

take a guess.

Good Job! You guessed my number in 4 guesses！

import random

def guess():
    count = 0
    print('I am thinking of a number between 1 and 20.')
    answer_number = random.randint(1,20)
    while True:
          print('take a guess.')
          guess_number = int(input())
          count +=1
          if guess_number < answer_number:
                  print('your guess is too low.')
          elif guess_number > answer_number:
                  print('your guess is too high.')
          elif guess_number == answer_number:
                  print('Good Job! You guessed my number in %d guesses！'%count)
                  break
guess()

View Code

习题：

1.为什么在程序中加入函数会有好处。

答：函数是代码逻辑分组的主要方式，函数可以帮助你组织代码，因为函数中的变量存在于他们自己的局部作用域内，所以一个函数中的代码不能直接影响其他函数中变量的值。这限制了哪些代码才能改变变量的值，对于代码调试时很有帮助的。

正确答案：函数减少了重复代码。这让程序更短，更容易阅读，更容易修改。

2.函数中的代码何时执行：在函数被定义时，还是在函数被调用时？

答：函数中的代码只有在函数被调用时才会被执行。

3.什么语句创建一个函数？

答：def语句创建了一个函数

4.一个函数和一次函数调用有什么区别？

答：函数是一个开头为def的语句，它包含函数名和函数体。如def hello()

而函数之后的hello()是一次函数调用，只有当代码执行到hello()时，才会调用函数def hello()下面的函数体。

5.Python程序中有多少全局作用域？有多少局部作用域？

答：多个局部作用域，一个全局作用域

正确答案：在调用一个函数时，创建了一个全局作用域和一个局部作用域

6.当函数调用返回时，局部作用域中的变量发生了什么？

答：当函数调用返回时，局部作用域中的变量被释放/销毁

7.什么返回值？返回值可以作为表达式的一部分吗？

答：返回值是函数调用求值的结果，称为函数的“返回值”如用def语句创建函数时，可以用return语句指定应该返回什么值。

如：

return 3或x+1

分两种情况：1.如果在rerurn语句中使用了表达式，返回值就是该表达式求值的结果。2.可以直接返回一个值

8.如果函数没有返回语句，对它调用的返回值是什么？

答：如果函数没有返回语句，对它调用的返回值就是None，如print()语句

9.如何强制函数中的一个变量指的是全局变量？

答：使用global关键字，强制变量为全局变量

10.None的数据类型是什么？

答：None的数据类型就是NoneType

11.import areallyourpetsnamederic语句做了什么？

答：import语句导入了 areallyourpetsnamederic模块

12.如果在名为spam的模块中，有一个名为bacon()函数，在引入spam后，如何调用它？

答：该函数可以使用spam.bacon()调用

13.如何防止程序在遇到错误时崩溃？

答：使用try except语句

14.try子句中发生了什么？except子句中发生了什么？

答：如果try子句中的代码导致了一个错误，程序执行就立即转到except子句的代码。在运行那些代码之后，执行照常继续。

实践项目

作为实践，请编写程序完成以下任务

1.Collatz序列

编写一个名为collatz()的函数，它有一个名为number的参数，如果参数是偶数，那么collatz()就打印出number//2，并返回该值。如果number是奇数，collatz()就打印并返回3*number+1

然后编写一个程序，让用户输入一个整数，并不断对这个数调用collatz()，直到函数返回值1！(令人惊奇的是，这个序列对于任何整数都有效，利用这个序列，你迟早会得到1！既是数学家也不能确定为什么。你的程序在研究所谓的“Collatz序列”，它有时候被称为“最简单、不可能的数学问题”

def collatz(number):
    if number % 2 == 0:
         return number // 2
    elif number % 2 == 1:
         return 3 * number + 1

while True:
    type_number = int(input('Pls input your number:'))
    correct_number = collatz(type_number)
    print(correct_number)
    if correct_number == 1:
        break

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输入验证

在前面的项目中添加try和except语句，检测用户是否输入了一个非整数的字符串。正常情况下，int()函数在传入一个非整数字符串时，会产生ValueError错误，比如int('puppy')。在except子句中，向用户输出一条信息，告诉他们必须输入一个整数。

def collatz(number):
    if number % 2 == 0:
         return number // 2
    elif number % 2 == 1:
         return 3 * number + 1

while True:
  try:
    type_number = int(input('Pls input your number:'))
    correct_number = collatz(type_number)
    print(correct_number)
    if correct_number == 1:
       break
  except ValueError:
    print('You must input one int!')

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posted @ 2017-06-13 10:38 Mr.hu 阅读(616) 评论(0) 编辑收藏举报

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