20201021

第 5 章 函数用法和底层分析

函数是可重用的程序代码块。函数的作用，不仅可以实现代码的复用，更能实现代码的一致性。（一致性指的是，只要修改函数的代码，则所有调用该函数的地方都能得到体现。）

在编写函数时，函数体中的代码写法和前面学的基本一致，只是对代码实现了封装，增加了函数调用、传递参数、返回计算结果等内容。为让大家更容易理解，掌握的更深刻，我们也要深入内存底层进行分析。绝大多数语言内存底层都是高度相似的，掌握了这些内容也便于以后学习其他语言。

函数简介

函数的基本概念

一个程序由一个个任务组成；函数就是代表一个任务或者一个功能。函数是代码复用的通用机制。

Python 函数的分类

Python 中函数分为如下几类：

内置函数 我们前面使用的 str()、list()、len()等这些都是内置函数，我们可以拿来直接使用。标准库函数 我们可以通过 import 语句导入库，然后使用其中定义的函数，例如turtle库。第三方库函数 Python 社区也提供了很多高质量的库。下载安装这些库后，通过 import 语句导入，然后可以使用这些第三方库的函数，例如人工智能领域常用的库：Pandas、NunPy等。用户自定义函数 用户自己定义的函数，是在开发中为了适应用户自身需求定义的函数。这里我们学习的就是如何自定义函数。

函数的定义和调用

核心要点

Python 中，定义函数的语法如下：

def 函数名 ([参数列表]) : """文档字符串，即对函数的说明。""" 函数体/若干语句

要点：

使用 def 来定义函数，然后就是一个空格和函数名称 Python 执行 def 时，会创建一个函数对象，并对应到函数名变量上。参数列表 (1) 圆括号内是形式参数列表，有多个参数则使用逗号隔开； (2) 形式参数不需要声明类型，也不需要指定函数返回值类型； (3) 无参数，也必须保留空的圆括号； (4) 调用函数时，实参列表必须与形参列表一一对应。return 返回值 (1) 如果函数体中包含 return 语句，则结束函数执行并返回值； (2) 如果函数体中不包含 return 语句，则返回 None 值。调用函数之前，必须要先定义函数，即先调用 def 创建函数对象 (1) 内置函数对象会自动配置好； (2) 标准库和第三方库函数，通过 import 导入模块时，会执行模块中的 def 语句。

【案例】认识函数对象的内存

def test01(): print('*' * 10) print('@' * 10) print(id(test01)) print(type(test01)) print(test01) # 注意：函数名之后接调用符()，函数就会运行一次，不接就不会运行。

运行结果：

接下来我们将通过实际定义函数来学习函数的定义方式。