函数的基本使用

一、介绍

​ 基于前一部分的学习，我们已经能开发一些功能简单的小程序了，但随着程序功能的增多，代码量随之增大，此时如果仍不加区分地把所有功能的实现代码放到一起，将会使得程序的组织结构不清晰，可读性变差，且程序中需要频繁使用同一功能时，只能重复编写该功能的实现代码，日积月累，程序将变得冗长，并且当某一功能需要修改时，又不得不找出所有定义及使用这段功能的地方修改之，管理维护的难度极大，那么到底该如何解决提出的这些问题呢？

我们完全可以从现实生活中找到简化程序设计的方案：比如一个修理工会事先准备好螺丝刀、锤子等工具，这样在进行修理的过程中，需要用到拧螺丝的功能时就直接拿来螺丝刀使用，需要用到锤击物体的功能时就直接拿来锤子使用，而无需临时制造。这个例子的核心在于 ****事先准备好工具****，遇到应用场景时 *拿来就用* 。

​ 在程序中，具备某一功能的 *工具* 指的就是函数，****事先准备工具**** 的过程即函数的定义，****拿来就用**** 即函数的调用。

二、函数的定义

​ 函数的使用必须遵循“先定义，后调用”的原则。函数的定义就相当于事先将函数体代码保存起来，然后将内存地址赋值给函数名，函数名就是对这段代码的引用，这和变量的定义是相似的，没有事先定义函数而直接调用，就相当于在引用一个不存在的“变量名”。

1、语法

def 函数名(参数1, 参数2, ...):
    """ 函数描述 """
    
    函数体
    return 值

def：定义函数的关键字

函数名：函数名指向函数内存地址，是对函数体代码的引用。函数的命名应该反映出函数的功能

括号：括号内定义参数，参数是可有可无的，且无需指定参数的类型

冒号：括号后要加冒号，然后在下一行开始缩进编写函数体的代码

""" 函数描述 """：描述函数功能，参数介绍等信息的文档，非必要，但是建议加上，从而增强函数的可读性

函数体：由语句和表达式组成

return值：定义函数的返回值，return是可有可无的

2、有参函数

​ 参数是函数的调用者向函数体传值的媒介，如果函数体代码逻辑依赖外部传来的参数时则需要定义为有参函数

def max_num(num1, num2):
    """ 该函数用于返回两个数中的最大值 """
    return num1 if num1 > num2 else num2

3、无参函数

def interactive():
    """ 该函数用于返回用户信息 """
    inp_user_name = input('请输入用户名：').strip()
    inp_user_pwd = input('请输入用户密码：').strip()
    return inp_user_name, inp_user_pwd

4、空函数

​ 函数体为pass代表什么都不做，称之为空函数。定义空函数通常是有用的，因为在程序设计的开始，往往是先想好程序都需要完成什么功能，然后把所有功能都例举出来用pass充当函数体“占位符”，这将使得程序的体系结构立见，清晰且可读性强。例如要编写一个FTP程序，我们可能想到的功能有用户认证、下载、上传、浏览、切换目录等功能，可以先做出如下定义：

def auth_user():
    """user authentication func"""
    
    pass

def download_file():
    """download file func"""
    
    pass

def upload_file():
    """upload file func"""
    
    pass

def ls():
    """list contents func"""
    
    pass

def cd():
    """change directory func"""
    
    pass

​ 之后我们便可以统筹安排编程任务，有选择性的去实现上述功能来替换掉pass，从而提高开发效率。