函数
函数是带名字的代码块，用于完成具体的工作。通过使用函数，程序的编写、阅读、测试和修复都将更容易。
1.传递实参：
鉴于函数定义中可能包含多个形参，因此函数调用中也可能包含多个实参。向函数传递实参的方式很多，可使用位置实参，这要求实参的顺序与形参的顺序相同；也可以使用关键字实参，其中每个实参都由变量名和值组成，还可以使用列表和字典。
(1)位置实参：
pet.py
def describe_pet(animal_type, pet_name):
"""显示宠物的信息"""
print("\n I have a " + animal_type + ".")
print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title( ) + ".")
describe_pet('hamster', 'harry')(2)关键字实参：
关键字实参是传递给函数的名称-值对。你直接在实参中将名称和值关联起来了，因此向函数传递实参时不会混淆。关键字实参让你无需考虑函数调用中的实参顺序，还清楚地指出了函数调用中各个值得用途。
def describe_pet(animal_type, pet_name):
"""显示宠物的信息"""
print("\nI have a " + animal_type + ".")
print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title( ) + ".")
describe_pet(animal_type = 'hamster', pet_name = 'harry')注意：使用关键字实参时，务必准确地指定函数中的形参名。
(3)默认值：
编写函数时，可给每个形参指定默认值。在调用函数中给形参提供了实参时，python将使用指定的实参值；否则，将使用形参的默认值。因此，给形参指定默认值后，可在函数调用中省略相应的实参。使用默认值可简化函数调用，还可清楚地指出函数的典型用法。
def describe_pet(pet_name, animal_type = 'dog'):
"""显示宠物的信息"""
print("\nI have a " + animal_type + ".")
print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title( ) + ".")
describe_pet(pet_name = 'willie')使用默认值时，在形参列表中必须先列出没有默认值的形参，再列出有默认值的形参。这让python依然能够正确地解读位置实参。可混合使用位置实参、关键字实参和默认值，通常有多重等效的函数调用方式。
注意：使用哪种调用方式无关紧要，只要函数调用能在生成你希望的输出就行。使用对你来说最容易理解的调用方式即可。
(4)等效的函数调用
鉴于克混合使用位置实参、关键字实参和默认值，通常有多种等效的函数调用方式。下面的函数describe_pet( )的定义，其中给一个形参提供了默认值：
def describe_pet(pet_name, animal_type = 'dog')2.返回值
函数并非总是直接显示输出，相反，它可以处理一些数据，并返回一个或一组值。函数返回的值被称为返回值。在函数中，可用return语句将返回值返回到调用函数的代码。返回值让你能够将程序的大部分繁重工作移到函数中去完成，从而简化主程序。
(1)返回简单值
formatted_name.py
def get_formatted_name(first_name, last_name)
"""返回整洁的姓名"""
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title( )
musician = get_formatted_name('jimi','hendrix')
print(musician)(2)让实参变成可选的
有时候，需要让实参变成可选的，这样使用函数的人就只需在必要的时才提供额外的信息。可使用默认值来让实参变成可选的。
def get_formatted_name(first_name, middle_name, last_name)
"""返回整洁的姓名"""
full_name = first_name + ' ' + middle_name + ' ' + last_name
return full_name.title( )
musician = get_formatted_name('jhon','lee', 'hooker')
print(musician)然而，并非所有的人都有中间名，但如果你调用这个函数时只提供了名和姓，它将不能正确地运行。为让中间名变成可选的，可给实参middle_name制定一个默认值------空字符串，并在用户没有提供中间名时不使用这个实参。为让gey_formatted_name( )在没有提供中间名时依然可行，可给实参milddle_name指定一个默认值------空字符串，并将其移到形参列表的末尾：
def get_formatted_name(first_name, middle_name, last_name)
"""返回整洁的姓名"""
if middle_name:
full_name = first_name + ' ' + middle_name + ' ' + last_name
else:
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title( )(3)返回函数
函数可返回任意类型的值，包括列表和字典等较复杂的数据结构。例如，下面的函数接受姓名的组成部分，并返回一个表示人的字典：
person.py
def build_person(first_name, last_name)
"""返回一个字典，其中包含有关一个人的信息"""
person = {'first': first_name, 'last': last_name}
return person
musician = build_person('jimi', 'hendrix')
print(musician)这个函数接受简单的文本信息，将其放在一个更适合的数据结构中，让你不仅能打印这些信息，还能以其他方式处理它们。当前字符串'jimi'和'hendrix'被标记为名和姓。你可以轻松地扩展这个函数，使其接受可选值，如中间名、年龄、职业或你要存储的其他任何信息。例如，下面的修改让你还能存储年龄：
def build_person(first_name, last_name)
"""返回一个字典，其中包含有关一个人的信息"""
person = {'first': first_name, 'last': last_name}
if age:
person['age'] = age
return person
musician = build_person('jimi', 'hendrix', age = 27)
print(musician)(4)结合使用函数和while循环
可将函数同本书前面介绍的任何python结构结合起来使用。例如，下面将结合使用函数get_formatted_name( )和while循环，以更正规的方式问候用户。下面尝试使用名和姓跟用户打招呼：
greeter.py
def get_formatted_name(first_name, last_name):
"""返回整洁的姓名"""
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title( )
# 这是一个无限循环！
while True:
print("\nPlease tell me your name: ")
f_name = input("First name: ")
l_name = input("Last name: ")
formatted_name = get_formatted_name(f_name, l_name)
print("\nHello, " + formatted_name + "!")但这个示例中，我们使用的是get_formatted_name( )的简单版本，不涉及中间名。其中的while循环让用户输入名和姓。但这个while循环存在一个问题：没有定义退出的条件。请用户提供一系列输入时，该在什么地方提供退出条件呢？我们要让用户能够尽可能容易地退出，因此每次提示用户输入时，都应提供退出途径。每次提示用户输入时，都使用break语句提供了退出循环的简单途径：
def get_formatted_name(first_name, last_name):
"""返回整洁的姓名"""
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title( )
while True:
print("\n Please tell me your name: ")
print("(enter 'q' at any time to quit)")
f_name = input("First name: ")
if f_name == 'q':
break
l_name = input("Last name: ")
if l_name == 'q'
break
formatted_name = get_formatted_name(f_name, l_name)
print("\n Hello, " + formatted_name + "!")3.传递列表：
你经常会发现，向函数传递列表很有用，这种列表包含的可能是名字，数字或更复杂的对象(如字典)。将列表传递给函数后，函数就能直接访问其内容。
greet_users.py
def greet_users(name):
"""向列表中的每位用户都发出简单的问题"""
for name in names:
msg = "Hello, " + name.title( ) + "!"
print(msg)
usernames = ['hannah', 'ty', 'marget']
greet_users(usernames)将greet_users()定义成接受一个名字列表，并将其存储在形参names中。这个函数遍历收到的列表，并对其中的每位用户都打印一条问候语。将列表传递给函数后，函数就可对其进行修改。在函数中对这个列表所做的任何修改都是永久性的，这让你能够高效地处理大量的数据。
printing_models.py
# 首先创建一个列表，其中包含一些要打印的设计
unprnted_design = ['iphone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []
# 模拟打印每个设计，直到没有未打印的设计为止
# 打印每个设计后，都将其移到列表completed_models中
while unprinted_designs:
current_design = unprinted_design.pop( )
#模拟打印根据设计制作3D打印模型的过程
print("Printing model: " + current_design)
completed_models.append(current_design)
#显示打印好的所有模型
print("\n The following models have been printed: ")
for completed_model in completed_models:
print(completed_model)为重新组织这些代码，我们可编写两个函数，每个都做一件具体的工作。大部分代码都与原来的相同，只是效率更高。第一个函数负责处理打印设计的工作，而第二个将概述打印了哪些设计：
def print_models(unprinted_designs, completed_models):
"""
模拟打印每个设计，直到没有未打印的设计为止
打印每个设计后，都将其移到列表completed_models中
"""
while unprinted_designs:
current_design = unprinted_designs.pop( )
#模拟根据设计制作3D打印模型的过程
print("Printing model: " + current_design)
completed_models.append(current_design)
def show_completed_models(completed_models: )
"""显示打印好的所有模型"""
print("\n The following models have been printed:")
for completed_model in completed_models:
print(completed_model)
unprinted_design = ['iphone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []
print_models(unprinted_design, completed_models)
show_completed_models(completed_models)4.传递任意数量的实参
有时候，你预先不知道函数需要接受多少个实参，好在python允许函数从调用语句中收集任意数量的实参。
pizza.py
def make_pizza(*topping)：
""""打印顾客点的所有配料"""
print(toppings)
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushroom', 'green peppers', 'extra cheese')形参名*toppings中的星号让python创建一个名为toppings的空元组，并将收到的所有值都封装到这个元组中。函数体本内的print语句通过生成输出来证明pyhon能够处理使用一个值调用函数的情形，也能处理使用三个值来调用函数的情形。它以类似的方式处理不同的调用，注意，python将实参封装到一个元组中，即便函数只收到一个值也如此：
('pepperoni') ('mushroom', 'green peppers', 'extra cheese')
现在，将这条print语句替换为一个循环，对配料表进行遍历，并对顾客点的比萨进行描述：
def make_pizza(*toppings):
"""概述要制作的比萨"""
print("\n Making a pizza with the following toppings: ")
for topping in toppings:
print("- " + topping)
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushroom', 'green peppers', 'extra cheese')(1)用位置实参和任意数量实参：
如果要让函数接受不同类型的实参，必须在函数中接纳任意数量实参的形参放在最后。Python先匹配位置实参和关键字实参，再将余下的实参都收集到最后一个形参中。
def make_pizza(size, *toppings):
"""概述要制作的pizza"""
print("\n Make a " + str(size) + "-inch pizza with the following topping: ")
for topping in toppings:
print("- " + topping)
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushroom', 'green peppers', 'extra cheese')基于上述函数的定义，python将收到的第一个值存储在形参size中，并将其他的所有值都存储在元组toppings中。在函数调用中，首先指定表示比萨的尺寸的实参，然后根据需要指定任意数量的配料。
(2任意数量的关键字实参：
有时候，需要接受任意数量的实参，但预先不知道传给函数的会是什么样的信息。在这种情况下，可将函数编写成能够接受任意数量的键-值对------调用语句提供了多少节接受多少。一个这样的实例是创建用户简介：你知道你将收到有关用户的信息，但不确定会是什么样的信息。在下面的实例中，函数build_profile( )接受名和姓，同时还接受任意数量的关键字实参：
user_profile.py
def build_profile(first, last, **user_info):
"""创建一个字典，其中包含我们知道的有关用户的一切"""
profile = { }
proflie['first_name'] = first
proflie['last_name'] = last
for key,value in user_info.item( ):
profile[key] = value
return profile
user_profile = build_profile('albert', 'einstein',
location = 'princeton',
field = 'physics')
print(user_profile)5.将函数存储在模块中
函数的优点之一是，使用它们可将代码块与主程序分离。通过给函数指定描述性名称，可让主程序容易理解的多。你还可以更近一步，将函数存储在被称为模块的独立文件中，再将模块导入到主程序中。import语句允许在当前运行的程序文件中使用模块中的代码。通过将函数存储在独立的文件中，可隐藏程序代码的细节，将重点放在程序的高层逻辑上。这还能让你在众多不同的程序中重用函数。将函数存储在独立文件中，可与其他程序员共享这些文件而不是整个程序。知道如何导入函数还能让你使用其他程序员编写的函数库。
(1)导入整个模块
要让函数时可导入的，先得创建模块。模块是扩展名为.py的文件，包含要导入到程序中的代码。下面来创建一个包含函数make_pizza( ) 的模块。为此，我们将文件pizza.py中除函数make_pizza( ) 之外的其他代码都删除：
pizza.py
def make_pizza(size, *toppings):
"""概述要制作的比萨"""
print("\n Making a" + "-inch with the following toppings: ")
for topping in toppings:
print("- " + topping)接下来，我们在pizza.py所在的目录中创建另一个名为making_pizza.py的文件，这个文件导入刚创建的模块，在调用make_pizza( )两次：
import pizza
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushroom', 'green peppers', 'extra cheese')python读取这个文件时，代码行import pizza让Python打开文件pizza.py，并将其中的所有函数都复制到这个程序中。你看不到复制的代码，因为这个程序运行时，Python在幕后复制这些代码。在making_pizzas.py中，可以使用pizza.py中定义的所有函数。
这就是一种导入方法：只需编写一条import语句并在其中指定模块名，就可以在程序中使用模块中所有的函数。如果你使用这种import语句导入了名为module_name.py的整个模块，就可使用下面的语法来使用其中任何一个函数：
module_name.function_name( )(2)导入特定的函数
你还可以导入模块中的特定函数，这种导入方法的语法如下：
from module import function_name通过逗号分隔函数名，可根据需要从模块中导入任意数量的函数：
from module_name import function_0, function_1, function_2对于前面的making_pizzas.py示例，如果只想导入要使用的函数，代码将类似于下面这样：
from pizza import make_pizza
make_pizza('pepperoni')
make_pizza('mushroom', 'green peppers', 'extra cheese')若使用这种语法，调用函数时就无需使用句点。由于我们在import语句中显示地导入了函数make_pizza()，因此调用时只需指定其名称。
(3)使用as给函数指定别名：
from pizza import make_pizza as mp
make_pizza(16, 'pepperoni')
make_pizza(12, 'mushroom', 'green peppers', 'extra cheese')上面的import语句将函数make_pizza()重命名为mp()：在这个程序中，每当需要调用make_pizza()时，都可以简写成mp()，而python将运行make_pizza()中的代码，这可避免与这个程序可能包含的函数make_pizza()混淆。
指定别名的通用语法如下：
from module_name import function_name as fn(4)使用as给模块指定别名
你还可以给模块指定别名。通过给模块指定简短的别名(如给模块pizza指定别名p)，让你能够更轻松地调用模块中的函数。相比于pizza.make_pizza()，p.make_pizza()更为简洁：
import pizza as p
make_pizza(16, 'pepperoni')
make_pizza(12, 'mushroom', 'green peppers', 'extra cheese')(5)导入模块中的所有函数
使用星号(*)运算符可让python导入模块中所有的函数：
import pizza import *
make_pizza(16, 'pepperoni')
make_pizza(12, 'mushroom', 'green peppers', 'extra cheese')由于导入了每个函数，可通过名称来调用每个函数，而无需使用句点表示法。然而，使用并非自己编写的大型模块时，最好不要采用这种导入方法：如果模块中有函数的名称与你的项目中使用的名称相同，可能导致意想不到的结果，python可能遇到多个名称相同的函数或变量，进而覆盖函数，而不是分别导入所所有函数。最佳的做法是，要么只导入你需要使用的函数，要么导入整个模块并使用句点表示法。
腾讯云开发者
