注明：本系列課程專為全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí) Python 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)考試服務(wù)

目錄

考綱考點(diǎn)

知識(shí)導(dǎo)圖

1,、函數(shù)的基本使用

函數(shù)的定義

函數(shù)的使用

2、函數(shù)的參數(shù)傳遞

可選參數(shù)傳遞

參數(shù)名稱傳遞

函數(shù)的返回值

3,、變量的作用域

局部變量

全局變量

4,、代碼復(fù)用

5、實(shí)例解析：軟文的詩(shī)詞風(fēng)

本章小結(jié)

考綱考點(diǎn)

• 函數(shù)的定義和使用

• 函數(shù)的參數(shù)傳遞: 可選參數(shù)傳遞,、參數(shù)名稱傳遞,、函數(shù)的返回值

• 變量的作用域: 局部變量和全局變量

知識(shí)導(dǎo)圖

1、函數(shù)的基本使用

函數(shù)的定義

• 函數(shù)是一段具有特定功能的,、可重用的語(yǔ)句組,，通過(guò)函數(shù)名來(lái)表示和調(diào)用。經(jīng)過(guò)定義,，一組語(yǔ)句等價(jià)于一個(gè)函數(shù),，在需要使用這組語(yǔ)句的地方，直接調(diào)用函數(shù)名稱即可,。

• 因此,，函數(shù)的使用包括兩部分：函數(shù)的定義和函數(shù)的使用。

• 函數(shù)是一種功能抽象,。

• Python定義一個(gè)函數(shù)使用def保留字,，語(yǔ)法形式如下：

def <函數(shù)名>(<參數(shù)列表>):

        <函數(shù)體>

return <返回值列表>

• 函數(shù)名可以是任何有效的Python標(biāo)識(shí)符

• 參數(shù)列表是調(diào)用該函數(shù)時(shí)傳遞給它的值，可以有零個(gè),、一個(gè)或多個(gè),，當(dāng)傳遞多個(gè)參數(shù)時(shí)各參數(shù)由逗號(hào)分隔，當(dāng)沒(méi)有參數(shù)時(shí)也要保留圓括號(hào),。

• 函數(shù)體是函數(shù)每次被調(diào)用時(shí)執(zhí)行的代碼,，由一行或多行語(yǔ)句組成。

# 定義一個(gè)對(duì)整數(shù)n求階乘的函數(shù)
def fact(n):
s = 1
for i in range(1, n+1):
s *= i
return s

• 如果需要返回值,，使用保留字return和返回值列表,。函數(shù)可以沒(méi)有return語(yǔ)句,，函數(shù)體結(jié)束后會(huì)將控制權(quán)返回給調(diào)用者。

函數(shù)的使用

• 定義后的函數(shù)不能直接運(yùn)行,，需要經(jīng)過(guò)“調(diào)用”才能運(yùn)行,。調(diào)用函數(shù)的基本方法如下：

<函數(shù)名>(<實(shí)際賦值參數(shù)列表>)

#定義一個(gè)對(duì)整數(shù)n求階乘的函數(shù)
def fact(n):
s = 1
for i in range(1, n+1):
s *= i
return s
# 調(diào)用整數(shù)階乘的函數(shù)
print(fact(100))

• 具體來(lái)說(shuō)，函數(shù)的使用一共分為四個(gè)步驟：

   1. 函數(shù)定義

使用def保留字將一段代碼定義為函數(shù),，需要確定函數(shù)的名字,、參數(shù)的名字、參數(shù)的個(gè)數(shù),，使用參數(shù)名稱作為形式參數(shù)（占位符）編寫(xiě)函數(shù)內(nèi)部的功能代碼,。

   2. 函數(shù)調(diào)用

通過(guò)函數(shù)名調(diào)用函數(shù)功能，對(duì)函數(shù)的各個(gè)參數(shù)賦予實(shí)際值,，實(shí)際值可以是實(shí)際數(shù)據(jù),，也可以是在調(diào)用函數(shù)前已經(jīng)定義過(guò)的變量。

   3.函數(shù)執(zhí)行

函數(shù)被調(diào)用后,，使用實(shí)際參數(shù)（賦予形式參數(shù)的實(shí)際值）參與函數(shù)內(nèi)部代碼的運(yùn)行,，如果有結(jié)果則進(jìn)行輸出。

   4.函數(shù)返回

函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后,，根據(jù)return保留字的指示決定是否返回結(jié)果，如果返回結(jié)果,，則結(jié)果將被放置到函數(shù)被調(diào)用的位置,，函數(shù)使用完畢，程序繼續(xù)運(yùn)行,。

2,、函數(shù)的參數(shù)傳遞

可選參數(shù)傳遞

• 函數(shù)的參數(shù)在定義時(shí)可以指定默認(rèn)值，當(dāng)函數(shù)被調(diào)用時(shí),，如果沒(méi)有傳入對(duì)應(yīng)的參數(shù)值,，則使用函數(shù)定義時(shí)的默認(rèn)值替代，函數(shù)定義時(shí)的語(yǔ)法形式如下：

def <函數(shù)名>(<非可選參數(shù)列表>, <可選參數(shù)> = <默認(rèn)值>):

        <函數(shù)體>

        return <返回值列表>

• 需要注意,，可選參數(shù)一般都放置在非可選參數(shù)的后面,，即定義函數(shù)時(shí)，先給出所有非可選參數(shù),，然后再分別列出每個(gè)可選參數(shù)及對(duì)應(yīng)的默認(rèn)值,。

>>>def multiply(x, y = 10):
print(x*y)
>>>multiply(99)
990
>>>multiply(99, 2)
198

參數(shù)名稱傳遞

• Python語(yǔ)言同時(shí)支持函數(shù)按照參數(shù)名稱方式傳遞參數(shù)，語(yǔ)法形式如下：

<函數(shù)名>(<參數(shù)名> = <實(shí)際值>)

>>>def multiply(x, y = 10):
print(x*y)
>>>multiply(x = 99)
990
>>>multiply(y = 2, x = 99)
198

函數(shù)的返回值

• return語(yǔ)句用來(lái)結(jié)束函數(shù)并將程序返回到函數(shù)被調(diào)用的位置繼續(xù)執(zhí)行,。

• return語(yǔ)句可以出現(xiàn)在函數(shù)中的任何部分,，同時(shí)可以將0個(gè)、1個(gè)或多個(gè)函數(shù)運(yùn)算的結(jié)果返回給函數(shù)被調(diào)用處的變量,。

>>>def multiply(x, y = 10):
return x*y
>>>s = multiply(99, 2)
>>>print(s)
198

• 函數(shù)可以沒(méi)有return,，此時(shí)函數(shù)并不返回值,。當(dāng)函數(shù)使用return返回多個(gè)值，可以使用一個(gè)變量或多個(gè)變量保存結(jié)果,。

>>>def multiply(x, y = 10):
return x*y, x+y
>>>s = multiply(99, 2)
>>>print(s)
(198, 101)
>>>a,b = multiply(99, 2)
>>>print(a)
198
>>>print(b)
101

3,、變量的作用域

• 根據(jù)程序中變量所在的位置和作用范圍，變量分為局部變量和全局變量,。

• 局部變量?jī)H在函數(shù)內(nèi)部,，且作用域也在函數(shù)內(nèi)部，全局變量的作用域跨越多個(gè)函數(shù),。

局部變量

• 局部變量指在函數(shù)內(nèi)部使用的變量,，僅在函數(shù)內(nèi)部有效，當(dāng)函數(shù)退出時(shí)變量將不再存在,。

>>>def multiply(x, y = 10):
z = x*y # z是函數(shù)內(nèi)部的局部變量
return z
>>>s = multiply(99, 2)
>>>print(s)
198
>>>print(z)
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#11>", line 1, in <module>
print(z)
NameError: name 'z' is not defined

• 變量z是函數(shù)multiple()內(nèi)部使用的變量,，當(dāng)函數(shù)調(diào)用后，變量z將不存在,。

全局變量

• 全局變量指在函數(shù)之外定義的變量,，在程序執(zhí)行全過(guò)程有效。全部變量在函數(shù)內(nèi)部使用時(shí),，需要提前使用保留字global聲明,，語(yǔ)法形式如下：

global <全局變量>

>>>n = 2 #n是全局變量
>>>def multiply(x, y = 10):
global n
return x*y*n # 使用全局變量n
>>>s = multiply(99, 2)
>>>print(s)
396

• 上例中，變量n是全局變量,，在函數(shù)multiply()中使用時(shí)需要在函數(shù)內(nèi)部使用global聲明,，定義后即可使用。

• 如果未使用保留字global聲明,，即使名稱相同,，也不是全局變量。

>>>n = 2 #n是全局變量
>>>def multiply(x, y = 10):
n = x*y
return n # 此處的n不是全局變量
>>>s = multiply(99, 2)
>>>print(s)
198
>>>print(n) #不改變外部全局變量的值
2

4,、代碼復(fù)用

• 函數(shù)是程序的一種基本抽象方式,，它將一系列代碼組織起來(lái)通過(guò)命名供其他程序使用。

• 函數(shù)封裝的直接好處是代碼復(fù)用,，任何其他代碼只要輸入?yún)?shù)即可調(diào)用函數(shù),，從而避免相同功能代碼在被調(diào)用處重復(fù)編寫(xiě)。代碼復(fù)用產(chǎn)生了另一個(gè)好處,，當(dāng)更新函數(shù)功能時(shí),，所有被調(diào)用處的功能都被更新。

• 模塊化設(shè)計(jì)指通過(guò)函數(shù)的封裝功能將程序劃分成主程序,、子程序和子程序間關(guān)系的表達(dá),。模塊化設(shè)計(jì)是使用函數(shù)設(shè)計(jì)程序的思考方法，以功能塊為基本單位,，一般有兩個(gè)基本要求：

緊耦合：盡可能合理劃分功能塊,，功能塊內(nèi)部耦合緊密,；

松耦合：模塊間關(guān)系盡可能簡(jiǎn)單，功能塊之間耦合度低,。

• 耦合性指程序結(jié)構(gòu)中各模塊之間相互關(guān)聯(lián)的程度,，它取決于各模塊間接口的復(fù)雜程度和調(diào)用方式。

• 緊耦合指模塊或系統(tǒng)間關(guān)系緊密,，存在較多或復(fù)雜的相互調(diào)用,。緊耦合的缺點(diǎn)在于更新一個(gè)模塊可能導(dǎo)致其它模塊變化，復(fù)用較困難,。

• 松耦合一般基于消息或協(xié)議實(shí)現(xiàn),，系統(tǒng)間交互簡(jiǎn)單。

• 使用函數(shù)只是模塊化設(shè)計(jì)的必要非充分條件,，根據(jù)計(jì)算需求合理劃分函數(shù)十分重要,。一般來(lái)說(shuō)，完成特定功能或被經(jīng)常復(fù)用的一組語(yǔ)句應(yīng)該采用函數(shù)來(lái)封裝,，并盡可能減少函數(shù)間參數(shù)和返回值的數(shù)量,。

5、實(shí)例解析：軟文的詩(shī)詞風(fēng)

• 軟文的詩(shī)詞風(fēng)將原有文章根據(jù)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)重新切分成短句并居中排版,，對(duì)小屏幕閱讀十分有利,。使用程序?qū)⑵胀ㄎ恼伦兂绍浳牡脑?shī)詞風(fēng)十分有趣

txt = '''
人生得意須盡歡，莫使金樽空對(duì)月,。
天生我材必有用,，千金散盡還復(fù)來(lái)。
'''
linewidth = 30 # 預(yù)定的輸出寬度
def lineSplit(line):
plist = [',', '!', '?', ',，', ',。', ',！', ',？']
for p in plist:
line = line.replace(p, '\n')
return line.split('\n')
def linePrint(line):
global linewidth
print(line.center(linewidth, chr(12288)))
newlines = lineSplit(txt)
for newline in newlines:
linePrint(newline)

• 原始文本使用變量txt保存，程序運(yùn)行效果如下,。

>>>
　　　　　　　　　　　人生得意須盡歡　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　莫使金樽空對(duì)月　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　天生我材必有用　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　千金散盡還復(fù)來(lái)　

原始文本使用變量txt保存,，程序運(yùn)行效果如下。

txt = '''
三國(guó)演義 上卷
羅貫中
滾滾長(zhǎng)江東逝水,，浪花淘盡英雄,。是非成敗轉(zhuǎn)頭空。青山依舊在,，幾度夕陽(yáng)紅,。
白發(fā)漁樵江渚上，慣看秋月春風(fēng),。一壺濁酒喜相逢,。古今多少事,，都付笑談中。
--調(diào)寄《臨江仙》
第一回 宴桃園豪杰三結(jié)義 斬黃巾英雄首立功
話說(shuō)天下大勢(shì),，分久必合,，合久必分。周末七國(guó)分爭(zhēng),，并入于秦,。及秦滅之后，
楚,、漢分爭(zhēng),，又并入于漢。漢朝自高祖斬白蛇而起義,，一統(tǒng)天下,，后來(lái)光武中興，
傳至獻(xiàn)帝,，遂分為三國(guó),。
'''

>>>
　　　　　　　　　　　三國(guó)演義 上卷　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　羅貫中　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　滾滾長(zhǎng)江東逝水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　浪花淘盡英雄　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　是非成敗轉(zhuǎn)頭空　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　青山依舊在　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　幾度夕陽(yáng)紅　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　白發(fā)漁樵江渚上　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　慣看秋月春風(fēng)　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　一壺濁酒喜相逢　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　古今多少事　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　都付笑談中　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　--調(diào)寄《臨江仙》　
　       第一回 宴桃園豪杰三結(jié)義 斬黃巾英雄首立功　　　　
　　　　　　　　　　　　話說(shuō)天下大勢(shì)　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　分久必合　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　合久必分　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　周末七國(guó)分爭(zhēng)　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　并入于秦　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　及秦滅之后　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　楚、漢分爭(zhēng)　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　又并入于漢　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　漢朝自高祖斬白蛇而起義　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　一統(tǒng)天下　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　后來(lái)光武中興　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　傳至獻(xiàn)帝　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　遂分為三國(guó)　　　　

• 當(dāng)每句長(zhǎng)度超過(guò)變量linewdith后,，顯示效果并不好,。這需要修改函數(shù)linePrint()，當(dāng)一個(gè)短句行數(shù)超過(guò)限制時(shí),，分行居中顯示,。

def linePrint(line):
global linewidth
while len(line) > linewidth:
print(line[0:linewidth])
line = line[linewidth:]
print(line.center(linewidth, chr(12288)))

本章小結(jié)

本章講解了函數(shù)的基本使用方法，包括函數(shù)的定義和調(diào)用,。進(jìn)一步具體講解了函數(shù)的參數(shù)傳遞方法和變量的作用域,，包括可選參數(shù)傳遞、參數(shù)名稱傳遞和函數(shù)的返回值,，初步介紹了函數(shù)的作用和代碼復(fù)用,。通過(guò)軟文的詩(shī)詞風(fēng)實(shí)例幫助讀者理解函數(shù)的定義和使用。

古代的詩(shī)詞歌賦是填詞怡情,，當(dāng)代的詩(shī)詞歌賦則是風(fēng)格怡情,，快來(lái)造個(gè)自己風(fēng)格吧？,！