函数基础

为什么需要函数？

先使用目前的知识点实现一个需求：



```python
   """
   三个功能
    1.登录
    2.购物车
    3.收藏夹
    
    收藏夹和 购物车 需要先登录才能使用！
    """
 表示当前用户
current_user = None
while True:
    print("""
    1.登录
    2.购物车
    3.收藏夹
    """)

    choice = input("请选择功能:").strip()

    if choice == "1":
        print("登录!")
        name = input("name:").strip()
        pwd = input("pwd:").strip()
        with open("user.txt",encoding="utf-8") as f:
            for line in f:
                ls = line.split("|")
                if ls[0] == name and ls[1] == pwd:
                    print("登录成功!")
                    current_user = ls[0]
                    break
            else:
                print("用户名或密码不正确!")


    elif choice == "2":
        print("购物车")
        # 判断是已经登录过了
        # print(current_user)
        if not current_user:
            print("请先登录!")
            name = input("name:").strip()
            pwd = input("pwd:").strip()
            with open("user.txt", encoding="utf-8") as f:
                for line in f:
                    ls = line.split("|")
                    if ls[0] == name and ls[1] == pwd:
                        print("登录成功!")
                        current_user = ls[0]
                        break
                else:
                    print("用户名或密码不正确!")
        else:

            with open("购物车.txt",encoding="utf-8") as f:
                print("你购买了 <<%s>>" % f.read())
    elif choice == "3":
        print("收藏夹")
        if not current_user:
            print("请先登录!")
            name = input("name:").strip()
            pwd = input("pwd:").strip()
            with open("user.txt", encoding="utf-8") as f:
                for line in f:
                    ls = line.split("|")
                    if ls[0] == name and ls[1] == pwd:
                        print("登录成功!")
                        current_user = ls[0]
                        break
                else:
                    print("用户名或密码不正确!")
        else:
            with open("收藏夹.txt",encoding="utf-8") as f:
                print("你收藏了了 <<%s>>" % f.read())
    else:
        print("输入错误")
```



目前程序中存在的问题：

```python
"""
1.代码的组织结构不清晰,可读性差
2.代码冗余度高
3.管理维护难度大,扩展性极差
"""
```

解决上述问题的方案就是函数

在生活中也有类似的场景

例如，安装网线时，电信公司会派一个安装师傅到你家来给你接通网线，通常这个安装师傅都会自带一个工具箱，到你家后打开工具箱就开始干活，
要接网线拿一个网线钳，要测试网络就拿出电脑，试想一下，如果他不自己带上工具来，会是什么情况，要接网线还得一根一根线去接，要测试网
络还得用舌头舔一舔！就像程序里面每次登陆都要把一堆代码重写一遍！

 什么是函数？

​  函数是实现某个功能的代码的集合体，其具备一个名称即函数名，通过函数名就可以访问到函数，并执行内部的代码块

​  相当于现实生活中的工具，例如扳手，当我们需要拧螺丝时拿出扳手就能很方便的搞定！

​  需要强调的是：要想使用扳手，则必须先制造扳手。

​  同理：要想使用函数，则必须先定义函数

**所以使用函数时必须遵循 先定义，再调用**

 
定义函数

语法：

```python
def 函数名称(参数1，参数2...):
    """
    文档注释
    可以被help函数提取
    """
    代码1
    代码2
    代码n
    return 值
```

def：定义函数得关键字

函数名：用于 查找/调用 函数，函数名必须能够体现函数所实现的功能，函数名也是名字，与变量名一样，需遵循命名规范，并且都是用来绑定内存地址

文档注释：用于描述该函数的详细信息，可以被help函数提取

代码块：称之为函数体，即函数功能的具体实现代码

return：函数的返回值

```python
需求：打印如下内容
"hello world！"
"hello world！"
"hello world！"
 1.定义阶段
def print_hello_world():
   for i in range(3):
    print("hello word!")
 2.调用阶段
#print(print_hello_world)
print_hello_world()# 
print_hello_world()
```

 函数的三种类型

1.无参函数

​  当函数体代码的执行不需要依赖外部的传入数据时

```python
 需求 输出python的描述信息
def print_py_info()： # 不需要依赖任何外部的值
   print("==================)
    print("python is good language！")
    print("==================)
print_py_info() # 定义时没有参数 调用时也不需要且不能传参数
#print_py_info(1) #报错

 需求2 接收用户名和 密码
def input_user_info():
   name = input("name：").strip()
    pwd = input("password：").strip()               print(name,pwd)
```

2.有参函数

​  当函数体的代码逻辑需要依赖外部传如入数据时  

```python
需求 比较两个数的大小    
def max_two(a,b):
    if a > b:
      print(a)
    else:
        print(b)
需求2 求列表中最大值
def max_list(li):
    max = li[0]
    for i in li:
        if i > max:
           max = i
    print(max)
需求2 实现登录
   
```
不要为了定义函数而定义函数，当程序代码结构混乱时就必须要拆分到不同函数中，减少代码冗余，提高维护性扩展性，使代码结构更清晰

一个函数的功能应该尽可能的独立完整，例如接收输入就干接收输入，验证用户就干验证用户，读取文件就干读取文件

生活中一个的反例就是多功能折叠刀




3.空函数

​  函数中只有pass时就是空函数，pass表示略过，什么也不干

```python
def func()：
   pass
func()# 什么也不干
```

调用空函数是没有任何意义的，空函数仅用于编写程序初期定义程序结构

正常开发中在拿到一个项目时不是立即开始编写代码，而是先分析项目具备哪些功能，将功能列表先定义出来，这时就可以用空函数了，例如要实现，购物车项目

```python
def login():
    """
    这是登录功能
    """
    pass
def register():
    """
    这是注册功能
    """
   pass
def shop_car():
    """
    这是购物功能
    """
    pass
```

 定义阶段与调用阶段

 定义阶段发生的事情：

1. 申请内存空间存储函数体代码
2. 将内存地址与函数名称进行绑定

需要注意的是，函数的定义阶段不会执行函数体代码，但是会检测语法

```python
def print_hello_world(): # print_hello_world = <function print_hello_world at 0x1047efe18>
    abcdassaas 
    1 / 0
    print(100)
    for i in range(3):
        print("hello world!")
a = 10
print(a)
 正常秩序不报错
```

 调用阶段发生的事情：

1. 通过名称找到函数的内存地址
2. 加括号触发函数体代码的执行

 函数的调用

函数的使用必须遵循先定义，后调用

 常见错误

案例1：

```python
func()# 报错：NameError: name 'func' is not defined
def func():
    print("func run！")
 违反了先定义后调用
```



案例2：

```python
def func1():
    print("func1 run")
    func2()
func1() #报错：NameError: name 'func2' is not defined
def func2():
    print("func2 run")

 代码自上而下 顺序执行
 func2的定义还没有执行到，就在调用func1时被调用了，不报错是pycharm检测到文件中的确有func2函数，但是pycharm是无法检测代码执行顺序的
    
 正确写法
def func1():
    print("func1 run")
   func2() 
def func2():
    print("func2 run")
func1()

```

 三种调用方式

```python
 直接调用
def func():
    print(1)
func()
 表达式中调用
def max(a,b):
    if a > b:
        return a
    else:
        return b
print(max(1,2) * 10)
 将函数得返回值作为参数
print(max(10,max(20,30)))
```

 函数的返回值

在函数体中使用return关键字来返回值给调用者

当一个功能的执行会产生一个明确的值时，需要使用返回值

案例1：制作面包的机器，需要一堆面粉作为参数，制作完的面包要返回给使用者

```python
def make_bread(mf):
    print("揉",mf)
    print("烤",mf)
    print("烤完了")
    return "金黄的大面包!"
res = make_bread("面粉")
print(res)
```

案例2:获取列表的平均值

```python
def max_list(li):
    max = li[0]
    for i in li:
        if i > max:
           max = i
    return max
res = max_list([1,23,4,12,12,1212])
```

 其他用法

 1.返回多个值

​  会把多个值打包成元组类型

```python
def func():
    return 1,2,3
res = func()
print(res)
# 小技巧
# 对返回值进行解压
a,b,c = func()
```

 2.返回空（None）

​  仅有一个return关键字

```python
def func():
    return
res = func()
print(res)

 需要注意的是 如果函数中没有出现return关键字，默认返回None
def func2()：
   1 + 1
res = func2()
print(res)
```

 3.多个return

​  函数中出现了多个return关键字

```python
def func():
    print(1)
    return 1
    print(2)
    return 2
func()
```

可以发现无论有几个return都只有一个会执行

**只要函数执行时遇到了return立即结束函数执行，无论下面是否有代码**

基于这个特点，我们可以将之前的比较大小进行改写

```python
def max(a,b):
    if a > b:
        return a
    return b
print(max(10,20))
```



 最后改造之前写的练习

```python
def login():
    name = input("name:").strip()
    pwd = input("pwd:").strip()
    with open("user.txt", encoding="utf-8") as f:
        for line in f:
            ls = line.split("|")
            if ls[0] == name and ls[1] == pwd:
                print("登录成功!")
                return ls[0]
        else:
            print("用户名或密码不正确!")

def read_file(file):
    with open(file, encoding="utf-8") as f:
        return f.read()

 表示当前用户
current_user = None

while True:
    print("""
    1.登录
    2.购物车
    3.收藏夹
    """)

    choice = input("请选择功能:").strip()

    if choice == "1":
        print("登录!")
        current_user = login()

    elif choice == "2":
        print("购物车")
        # 判断是已经登录过了
        # print(current_user)
        if not current_user:
            current_user = login()
        else:
            print("你购买了 <<%s>>" % read_file("购物车.txt"))
    elif choice == "3":
        print("收藏夹")
        if not current_user:
            print("请先登录!")
            current_user = login()
        else:
            print("你收藏了了 <<%s>>" % read_file("收藏夹.txt"))
    else:
        print("输入错误")

```