循序渐进学Python之函数入门(1)

循序渐进学Python之函数入门(1)

函数是Python编程的核心内容之一，本文首先为读者介绍什么是函数，然后详细介绍函数的定义和调用方法，最后，我们通过大量实例代码详细介绍了变量的作用域以及与此有关的global语句。

一、什么是函数

很多时候，Python程序中的语句都会组织成函数的形式。通俗地说，函数就是完成特定功能的一个语句组，这组语句可以作为一个单位使用，并且给它取一个名字，这样，我们就可以通过函数名在程序的不同地方多次执行这通常叫做函数调用），却不需要在所有地方都重复编写这些语句。另外，每次使用函数时可以提供不同的参数作为输入，以便对不同的数据进行处理；函数处理后，还可以将相应的结果反馈给我们。

有些函数是用户自己编写的，通常我们称之为自定义函数；此外，系统也自带了一些函数，还有一些第三方编写的函数，如其他程序员编写的一些函数，我们称为预定义的Python函数，对于这些现成的函数用户可以直接拿来使用。

二、为什么使用函数

我们之所以使用函数，主要是出于两个方面的考虑：一是为了降低编程的难度，通常将一个复杂的大问题分解成一系列更简单的小问题，然后将小问题继续划分成更小的问题，当问题细化为足够简单时，我们就可以分而治之。这时，我们可以使用函数来处理特定的问题，各个小问题解决了，大问题也就迎刃而解了。二是代码重用。我们定义的函数可以在一个程序的多个位置使用，也可以用于多个程序。此外，我们还可以把函数放到一个模块中供其他程序员使用，同时，我们也可以使用其他程序员定义的函数。这就避免了重复劳动，提供了工作效率。

三、函数的定义和调用

当我们自己定义一个函数时，通常使用def语句，其语法形式如下所示：

def  函数名参数列表）：
    函数体

其中，函数名可以是任何有效的Python标识符；参数列表是调用该函数时传递给它的值，可以由多个、一个或零个参数组成，当有多个参数时各个参数由逗号分隔；圆括号是必不可少的，即使没有参数也不能没有它；函数体是函数每次被调用时执行的代码，可以由一个语句或多个语句组成，函数体一定要注意缩进。此外，初学者经常忘记圆括号后面的冒号，这会导致语法错误。

这里介绍一下形式参数和实际参数，在定义函数时函数名后面圆括号中的变量名称叫做“形式参数”，或简称为“形参”；在调用函数时，函数名后面圆括号中的变量名称叫做“实际参数”，或简称为“实参”。

请看下面的函数定义，这里定义的函数将传给它的数值增1，然后将增加后的值返回给调用者：

def add1(x):
x = x + 1
return x

其中，return语句的作用是结束函数调用，并将结果返回给调用者。不过，对于函数来说，该语句是可选的，并且可以出现在函数体的任意位置；如果没有return语句，那么该函数就在函数体结束位置将控制权返回给调用方，这时相当于其他编程语言中的“过程”。在本例中，return语句是将变量x的值传递给调用者。我们在交互方式下测试该函数，如下图所示：

图1  函数举例