第三章 函数——自己定义一个函数

第一章我们学习了print()、input()、len()这样的python内建函数，其实我们也可以自己编写函数。这些函数就像一些有特定功能的小版块，我们可以在想要的时候随时调用他们。

def语句和参数

先看一个栗子

def hello(name):
    print('Hello '+name)
hello('Doraemon')
hello('Nobita')

运行程序，输出如下结果：

Hello Doraemon
Hello Nobita

解释：在这个程序的hello()函数定义中，有一个名为name的变元。“变元”是一个变量，当函数被调用时，参数就存放在其中。需注意的是，==保存在变元中的值，在函数返回后就丢失了。==比如在hello(‘Nobita’)之后添加print(name)，程序会报NameError，因为没有名为name的变量。在函数调用hello(‘Nobita’)之后，这个变量就被销毁了。

返回值和return语句

一般来说，函数调用求值的结果，成为函数的“返回值”。用def语句创建函数时，可以用return语句制定应该返回什么值。return语句包含以下部分：

• return关键字
• 函数应该返回的值或表达式
  返回值可以作为参数传递给另一个函数调用。

None值

None是NoneType数据类型的唯一值。如果你希望变量中存储的东西不会与一个真正的值混淆，这个没有值的值就可能有用。

关键字参数和print()

“关键字参数”是由函数调用时加在它们前面的关键字来识别的。关键字参数通常用于可选变元。例如，print()函数有可选变元end和sep，分别指定在参数末尾打印什么，以及在参数之间打印什么来隔开他们。

print(,end=’’)

如果运行以下程序：

print('Hello')
print('Doraemon')

输出将会是：

Hello
Doraemon

这两个字符串出现在独立的两行中 ，因为print()函数自动在传入的字符串末尾添加了换行符。但是可以设置end关键字参数，将它变成另一个字符串。例如：

print('Hello'，end='')
print('Doraemon')

输出就会像这样：

HelloDoraemon

'Hello’后面不再打印换行，而是打印了一个空字符串。

print(,sep=’’)

类似地，如果向print()传入多个字符串值，该函数就会自动用一个空格分隔他们。例如：

print('Nobita','Doraemon')

输出将会是：

Nobita Doraemon

你可以传入sep关键字参数，替换掉默认的分隔字符串。如：

print('Nobita','Doraemon',sep=',')

输出将会是：

Nobita,Doraemon

局部和全局作用域

在被调用函数内赋值的变元和变量，处于该函数的局部作用域。在所有函数之外赋值的变量，属于全局作用域。
一个函数被调用时，就创建了一个局部作用域。在这个函数赋值的所有变量，存在于该局部作用域内。该函数返回时，这个局部作用域就被销毁了，这些变量就丢失了。作用域很重要，理由如下：

• 全局作用域中的代码不能使用任何局部变量

def spam():
    eggs = 520
spam()
print(eggs)

如果运行这个程序，python将报错，因为eggs为局部变量，在spam()函数返回时，局部作用域就销毁了，变量就丢失了，所以程序报错。

• 但是局部作用域可以访问全局变量

def spam():
    print(eggs)
eggs = 42   
spam()
print(eggs)

运行程序输出的结果为42

• 一个函数的局部作用域中的代码，不能使用其他局部作用域中的变量。

def spam():
    eggs = 99
    bacon()#eggs在bacon被调用时销毁
    print(eggs)
def bacon():
    ham = 101
    eggs = 0
    
spam()

运行程序输出的结果为99。一个函数中的局部变量完全与其他函数中的局部变量分隔开来。

• 如果在不同的局部作用域中，你可以用相同的名字命名不同的变量。也就是说，可以有一个名为spam的局部变量，和一个名为spam的全局变量。
  在python中让局部变量和全局变量同名是完全合法的，但是为避免麻烦，尽量避免。

global语句

如果需要在一个函数内修改全局变量，就是用global语句。

def spam():
    global eggs
    eggs = 'spam'
    print(eggs)
eggs = 'global'  
spam()
print(eggs)

运行程序输出的结果为spam。
有四条法则，来区分一个变量是处于局部作用域还是全局作用域：
1.如果变量在全局作用域中使用（即所有函数之外），他就总是局部变量。
2.如果在一个函数中，有针对变量的global语句，他就是全局变量。
3.否则，如果该变量用于函数中的赋值语句，他就是局部变量。
4.但是，如果该变量没有用在赋值语句中 ，他就是全局变量。
为方便理解，可以使用以下代码：

def spam():
    global eggs  
    eggs = 'spam'  #全局变量
def bacon():
    eggs = 'bacon'  #局部变量
def ham():
    print(eggs)   #全局变量
    
eggs = 42  #全局变量
spam()
print(eggs)

异常处理

错误可以由try和except语句来处理。那些可能出错的语句放在try子句中，如果错误发生，程序执行就转到接下来的except子句开始处。在运行那些代码后，执行照常继续。

def spam(divideBy):
    try:
        return 42 / divideBy
    except ZeroDivisionError:
        print('Error:Invalid arrgument.')

print(spam(2))
print(spam(12))
print(spam(0))
print(spam(1))

程序运行结果如下：

21.0
3.5
Error:Invalid arrgument.
None
42.0

看以下程序，它的做法不一样，将spam()调用放在语句块中：

def spam(divideBy):
    return 42 / divideBy
        
try:
print(spam(2))
print(spam(12))
print(spam(0))
print(spam(1))
except ZeroDivisionError:
    print('Error:Invalid arrgument.')

程序运行结果如下：

21.0
3.5
Error:Invalid arrgument.

print(spam(1))从未被执行是因为，==一旦执行跳到except子句的代码，就不会回到try子句，它会继续照常向下执行。