1.7.1 函数
在实际开发中，把可能需要反复执行的代码封装为函数，然后在需要执行该段代码功能时调用封装好的函数，这样不仅可以实现代码的复用，更重要的是可以保证代码的一致性，只需要修改该函数代码便可使所有调用位置均得到体现。同时，把大任务拆分成多个函数也是分治法和模块化设计的基本思路，这样有利于将复杂问题简单化。
1.基本语法
关于函数的基本语法如下：
def 函数名（[参数列表]）：
''' 注释 '''
函数体
其中，def是用来定义函数的关键字。定义函数时在语法上需要注意的主要问题如下。
1）不需要说明形参类型，Python解释器会根据实参的值自动推断形参类型。
2）不需要指定函数返回值类型，这由函数中return语句返回的值来确定。
3）即使该函数不需要接收任何参数，也必须保留一对空的圆括号。
4）函数头部括号后面的冒号必不可少。
5）函数体相对于def关键字必须保持一定的空格缩进。
下面举一个简单的Python函数定义的例子，它将一个字符串作为传入参数，再打印到标准显示设备上。
【例1-55】定义一个简单的Python函数
def printme( str ):
"打印传入的字符串到标准显示设备上"
print str
return
【例1-56】编写函数，计算并输出斐波那契数列中小于参数n的所有值，并调用该函数。
def fib(n):
a,b = 1,1
while a < n:
print(a,end='')
a,b = b,a+b
fib(1000)
2.函数嵌套
在Python中，函数的用法多种多样，但我们平时使用的大多数是一些基本算法，对于那些复杂的函数，嵌套必不可少。所谓函数嵌套，就是指在函数中定义的函数。函数嵌套保证了代码的模块化、复用性和可靠性。
【例1-57】函数嵌套
def fun1():
m=3
def fun2():
n=4
print(m+n)
fun2()
fun1()
在上述程序运行后，编译器会将函数fun1()的函数体存放到内存中，先不去执行，直到程序的最后一行，这时发现函数fun1()被调用，于是运行函数，令m=3，然后发现了新定义的函数fun2()，于是将fun2()放在内存中，在后续调用时，再去运行其中的赋值及打印操作。需要注意，函数内定义的函数只能在函数内调用，就像函数内定义的变量，无法在外面调用。
3.lambda函数
lambda函数又被称为匿名函数，它没有复杂的函数定义，仅由一行代码构成。
lambda函数的语法如下：
result = lambda arg1,arg2,arg3,...,argN:expression
其中，result用于接收lambda函数的结果，arg1,arg2,arg3,....,argN:指的是可选参数，用于指定要传递的参数列表，参数间使用“,”分隔。expression为必选参数，它是一个表达式，用于描述函数的功能。如果函数有参数，那么将在这个表达式中使用。
【例1-58】lambda函数的使用示例
>>> lambda x, y : x+y
x和y是函数的两个参数，冒号后面的表达式是函数的返回值，你能一眼看出这个函数是在求两个变量的和，但作为一个函数，没有名字如何使用呢？根据例1-59中所示的调用方式，我们给这个匿名函数绑定一个名字，使调用匿名函数成为可能。
【例1-59】result应用
add= lambda x, y:x+y result = add(1,2) print(result)
需要注意的是，在使用lambda函数时，参数可以有多个，但表达式只能有一个。而且在表达式中不能出现if、while这种非表达式语句。lambda函数使用起来很方便。
4.递归函数
如果在一个函数中直接或间接地调用了该函数自身，那么便称这个过程为递归调用。函数的递归调用是函数调用的一种特殊情况，函数调用自己，自己再调用自己，如此反复调用至某个条件得到满足，此时便不再调用，最后再一层一层地返回，直到该函数的第一次调用。
递归函数的调用过程如图1-39所示。
图1-39 递归函数的调用
需要注意的是，递归函数必须有一个明确的结束条件。每当进入更深一层的递归时，问题的规模相对于上一次递归都应减少，而且相邻两次调用要有紧密的联系，通常前一次的输出是后一次的输入。如下所示的便是一个简单的递归计算示例。
【例1-60】使用递归计算5的阶乘
def fact(n):
If n == 1:
return 1
return n*fact(n-1)
print(fact(5))
上面的程序运行结果为120，在这个过程中，fact()函数调用了自身return n*fact(n-1)，重复的调用，最后直到n等于0，递归结束。
5.函数参数
定义函数时圆括弧内是使用逗号分隔开的形参列表，函数可以有多个参数，也可以没有参数，但定义和调用函数时一对圆括弧必须要有，表示这是一个函数并且不接受参数。调用函数时向其传递实参，将实参的引用传递给形参的时候，我们把参数的名字和位置确定下来，函数的接口定义就完成了。对于函数的调用者来说，只需要知道如何传递正确的参数，以及函数将返回什么值就够了，函数内部的复杂逻辑被封装起来，调用者无须了解。
6.位置参数
实参位置和形参保持一致，按形参声明的先后顺序一一赋值。
7.关键字参数
关键字参数主要指调用函数时的参数传递方式，调用函数的时候以形参=实参的方式来传参，此时实参的顺序无所谓。这样可以避免用户需要牢记参数位置和顺序的麻烦，使得函数的调用和参数的传递更加灵活。
关于调用函数时的关键字参数的用法示例如下所示。
【例1-61】编写关键字参数
def func1(a, b, c):
print(a, b, c)
func1(10, 20, 30) # 通过位置参数传参
func1(c=30, a=10, b=20) # 通过关键字参数传参
# 通过位置参数和关键字参数结合传参（注意关键字参数必须在位置参数的后面）
func1(10, 20, c=30)
8.默认值参数
声明函数的时候，可以给参数赋默认值。如果一个形参有默认值了，那么调用函数时这个参数就可以不用传参。如果有的形参有默认值，有的形参没有默认值，那么有默认值的形参要放在没有默认值的形参之后。值得注意的是，调用函数要保证每个参数都有值。
【例1-62】编写默认值参数
# 参数c有默认值，调用函数时c不必传参
def func2(a, b, c=0):
print(a, b, c) # a=100, b=200
func2(100, 200, 300)
func2(100, 200)
func2(a=100, c=200, b=150)
func2(b=110, a=220)
9.可变长度参数
声明函数的时候，在参数名前加*，可以用来同时获取多个实参的值。实质是将带*的参数变成元组，将多个实参的值作为元组的元素。
注意 如果函数中既有可变长度参数又有普通参数，那么可变长度参数必须放在普通参数后边。
【例1-63】编写可变长度参数
def yt_sum(*nums):
print(nums)
yt_sum()
yt_sum(1)
yt_sum(1, 2)
yt_sum(1, 2, 3)
yt_sum(1, 2, 3, 4, 5)
def func5(name, age, *scores):
print(name, scores)
func5('夏明', 18, 209)
func5('小花', 10, 20, 30)