函式是一段可重復使用的、具有特定功能的陳述句塊，通過函式名來定義和呼叫，經過定義，函式內的陳述句塊成為一個整體，即“函式體”，可以通過使用函式名的呼叫從而實作函式內部陳述句塊的重復使用，

在使用程序中，函式內部對呼叫者來說可以是完全未知的黑箱，呼叫者只要知道函式應該傳入的引數是什么、回傳的引數是什么這兩點就可以無障礙呼叫，從此方面講，函式就具有“封裝”性，

使用函式最大的優點是提高代碼的復用，并且可以進行模塊化的程式設計，同樣功能的代碼多次使用，可以大幅的節省編程成本，提高編程效率，降低代碼編程難度，同時，習慣使用函式編程，將實作不同功能的代碼寫成不同的函式，便于將編程問題和具體需求進一步細化，分而治之，

同一個程式的功能被劃分為不同的小的功能模塊，形成模塊化設計布局，不僅使得程式具有很好的可讀性，也便于程式的維護升級和兼容性提升，函式對內部封裝的特性，使得只要在定義函式的部分更改其函式體的陳述句，就能實作該功能的升級維護，整個程式中呼叫該函式的部分也會得到更新，

1.基本使用

函式的使用可以包括四個步驟，即函式定義、函式呼叫、函式執行、函式回傳，其中函式的定義部分尤為重要，其直接決定了函式應該怎么呼叫、函式的執行程序如何、函式回傳什么值等等，

Python語言通過保留字def定義函式，語法形式如下：

 def <函式名>(<引數串列>):

                     <函式體>

                     return <回傳值串列>

函式名可以是任何P有效的Python識別符號，

引數串列是呼叫該函式時傳入給函式的值，可以是某個資料型別的單個引數，也可以是一個很多資料型別組成的引數串列，還可以沒有任何引數（沒有引數時，括號也不可以省略），視函式撰寫者的設計而定，引數串列以逗號分隔即可，

函式體則由具體的Python代碼塊組成，與前面學的普通Python代碼沒有任何差異，該代碼塊需要根據引數串列執行特定操作，

回傳值串列是函式傳出的引數，由return保留字建立，該串列也同引數串列一樣，可以是任何的資料型別和任意數量大小的串列，當回傳值串列的元素大小為0時，函式的執行只是對程式進行代碼塊的操作，不回傳任何值，return需要省略，

函式的呼叫，通過函式名來呼叫函式功能，對函式的各個引數賦予實際值，實際值可以是實際的資料值，也可以是在呼叫函式前已經定義過的變數，

函式的執行，是引數傳入以后，程式執行函式體功能代碼的程序，其執行程序由函式體的代碼決定，

函式回傳，函式執行完畢后，函式將回傳值串列回傳到程式，并將控制權回傳給程式，

函式定義及呼叫演示如下：

#定義回傳三個數中的最大值和最小值的函式
def compare(a,b,c):#定義函式
    ma = max(a,b,c)
    mi = min(a,b,c)
    return ma,mi#回傳兩個值
x = 1
y = 2
z = 3
#呼叫函式compare，并將兩個回傳值依次賦值給num1,num2
num1,num2 = compare(x,y,z)
print("最大值是{0}，最小值是{1}".format(num1,num2))
#輸出結果為：
最大值是3，最小值是1

函式的函式體一定需要書寫至少一行的代碼，當不希望函式做任何事時，可以使用pass保留字，保留字pass表示不進行任何操縱，起到占位的作用，演示如下：

def f():#定義空的函式

    pass

f()#函式不會進行任何操作

編程中大量使用函式已經成為一種編程范式，叫做函式式編程，函式式編程的主要思想是把程式程序盡量寫成一系列函式呼叫，這樣能夠使代碼撰寫的更簡潔易讀，是中小規模軟體最常用的編程方式，

在Python中，函式也是有型別的，可以通過type()函式來獲得函式型別，函式型別是Python的內置型別，具體為function型別，當用type()檢查呼叫的函式的型別時，回傳的是函式回傳值的型別，即函式呼叫優先執行，當函式執行完畢，函式將回傳值和控制權回傳給程式，type()函式檢驗的就不再是函式，而是回傳值了，

2.引數傳遞

定義函式時引數串列中的引數，是形引數，沒有實際意義，呼叫函式時傳入的引數是實參，由出傳入的引數賦予形參意義來執行程式，

函式的引數傳遞可以分為三種情況：可選的引數傳遞、引數名稱傳遞、函式的回傳值，其中可選的引數傳遞是指，在傳入引數進函式時，可以省略掉一些引數，省略的引數用事先規定的默認值代替傳入函式，演示如下：

def compare(a,c,b=2):#使用b-2規定如果缺失b，則默認b=2
    ma = max(a,b,c)
    mi = min(a,b,c)
    return ma,mi
x = 1
z = 3
num1,num2 = compare(x,z)#與上一例子相比省略了y
print("最大值是{0}，最小值是{1}".format(num1,num2))
#輸出結果如下：
最大值是3，最小值是1

根據編程習慣，一般情況下引數串列都是先寫非可選引數，可選引數放在后面，可選引數放在前面會報錯，親測，

引數傳入函式還有另一種方法，即通過引數名稱直接賦予形參意義，使用引數名稱傳入引數給函式，對引數的順序沒有要求，演示如下：

def compare(a,c,b=2):
    ma = max(a,b,c)
    mi = min(a,b,c)
    return ma,mi
x = 1
z = 3
num1,num2 = compare(c=z,a=x,b=9)#順序可以改變
#輸出結果如下：
最大值是9，最小值是1

函式執行完畢，有可能需要對程式傳出一些回傳值串列，具體由return而定，回傳值可以是0個，1個，多個，當回傳多個引數時，這些引數形成了一個元組資料型別，由小括號和逗號分隔，例如(a,b,c)，元組和函式、整數、字串等一樣，是Python內置的資料型別，我們將在后續的課程中慢慢討論，

函式可以沒有回傳值，當回傳值是多個的時候，可以使用多個變數將回傳值依次賦值給這些變數，在上例中已經演示過，不再重復演示，

3.變數作用域

根據程式中變數的所在位置和作用范圍，可以將其分為全域變數和區域變數，全域變數值橫跨多個函式，在整個程式中存在并發揮作用的變數；而區域變數則是指在一個函式的內部存在，并只作用于這個函式內部，函式執行完畢后便被記憶體釋放，不在存在的變數，

例如如下代碼：

def compare(a,c,b=2):
    ma = max(a,b,c)#ma和mi都是區域變數
    mi = min(a,b,c)#區域變數誕生于函式內部
    return ma,mi#函式執行完畢后也將消失
x = 1#x，z，num1，num2都是全域變數
z = 3#全域變數自宣告后除非主動消除，否則一直存在，
num1,num2 = compare(c=z,a=x,b=9)#順序可以改變

在函式內使用全域變數需要使用global保留字，使用方法如下：

global <全域變數名>

演示代碼如下：

s = "Python真簡單啊"
def f():
    #使用global保留字表明s是前面已經宣告過的全域變數s
    global s
    print(s)
f()
#輸出結果如下：
Python真簡單啊

使用global保留字宣告變數的作用域是Python語言中少有的需要再次宣告的情形，由于作用域不同，這種宣告不能省略，

4.代碼復用

函式是程式的一種基本抽象方式，它將一系列代碼組織起來通過命名供其他程式使用，這種封裝的最直接好處就是能夠很好的實作代碼復用，當需要頻繁的使用某種操作或是功能時，將這種操作或功能撰寫成函式封裝起來，需要用的時候直接呼叫函式而不需要將該功能再寫一遍，大大提高了編程效率，

以函式式編程為基礎的模塊化設計程式，就是通過函式的封裝功能將程式劃分為主程式和若干子程式，通過主程式和子程式之間的關系，將各個獨立的功能程式組成一個有機可可協同的整體程式，因此，模塊化設計以功能塊為基本單位，一般有兩個基本要求：

緊耦合：盡可能合理劃分功能塊，各個功能塊內部耦合緊密，

松耦合：模塊間關系盡可能簡單，各個功能塊之間耦合松散，

在編程中，耦合性指程式結構中各模塊相互關聯的程度，它取決于各模塊間介面（即實作模塊相連的入口，能體現兩個功能模塊之間的關系）的復雜程度和呼叫方式，耦合性是影響軟體復雜程度和設計質量的一個重要因素，緊耦合指模塊或系統間關系緊密，存在較多或復雜的相互呼叫，緊耦合的缺點在于更新一個模塊可能導致其他模塊變化，復用較困難，松耦合一般基于訊息或協議實作，系統間互動簡單，

松耦合代表了模塊化，從系統觀點來看，松耦合是程式的總體設計原則，也是函式使用的重要指導，

使用函式只是模塊化設計的必要非充分條件，根據計算需求合理劃分函式十分重要，一般來說，完成特定功能或被經常復用的一組陳述句應該采用函式來封裝，并盡可能減少函式間引數和回傳值的數量，

標籤：Python

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