Python基础之函数和模块

2023-01-31 00:01:51 函数 模块 基础

函数的基本使用

  • 函数的定义：把具有独立功能的代码块组织成一个小模块，在需要的时候调用。或者说，函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。
  • 函数的使用：1.定义函数；2.调用函数。
  • 函数的作用：能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。
  • 自己创建函数，叫做用户自定义函数。

函数的快速体验

在一个py文件中定义一个函数，在另一个文件中，导入函数，调用函数。

定义函数：
hello_func.py

def hello():
    print("hello world")
    print("hello python")

调用函数：
sayhello.py

import hello_func
hello_func.hello()

函数定义的语法格式

def 函数名():
    被封装的函数代码

函数的命名

  • 函数名称，应该见名知意
  • 应该符合 标识符的命名规则
  • 由字母，数字，下划线组成
  • 不能以数字开头
  • 不能与关键字重名

函数的调用

直接 函数名() 即可；调用格式及示例如下：

# 函数名()
sayhello()

函数演练

def say_hello():
    print("hello world 1")
    print("hello world 2")
    print("hello world 3")

say_hello()

函数的注意事项

  1. 函数被定义后并不会被运行，只是封装了函数而已，要使用函数需要调用函数。

  2. 当断点调试经过函数时，并不会执行，会跳过，只有当后面调用时，才会去函数中依次执行代码，执行完成后再重新回到调用函数后面的代码

  3. 先定义再调用；没定义函数就先调用，会报错；所以应该先定义函数，再调用函数；

  4. f8和f7单步越过和单步进入；f8单步执行时，经过函数调用时会直接执行整的函数而不进入内部；
    f7单步执行时，经过函数调用时会进入函数内部一步一步执行。

函数的文档注释

在函数定义下的第一行，添加连续的三对双引号，在双引号中间进行文字注释；
在函数调用处可以用ctrl+q，查看函数说明。
注释如下：

def say_hello():
    """输出三次打招呼"""
    print("hello 黎明1")
    print("hello 黎明2")
    print("hello 黎明3")

函数的参数与返回值

无参数的函数示例

def sum2num():
    num1 = 10
    num2 = 20
    s = num1 + num2

    print("%d和%d的和为%d" % (num1, num2, s))


sum2num()

没有参数的函数只能计算固定的数字，过于死板，作用不大。

函数参数的使用

def sum2num(num1, num2):
    """将传进来的两个参数求和并输出"""
    s = num1 + num2
    print("%d和%d的和为%d" % (num1, num2, s))


sum2num(10, 20)  # 10和20的和为30
sum2num(30, 45)  # 30和45的和为75

参数的使用：在函数名后面的小括号内填写参数，多个参数之间用逗号分隔；

参数的作用：
增加函数的通用性，真毒以相同的数据处理逻辑，能够适应更多的数据。
1.在函数内部，把参数当做变量使用，进行需要的数据处理；
2.函数调用时，按照函数定义的参数顺序，把希望在函数内部处理的数据，通过参数传递。

形参和实参

定义函数时传递的参数叫形参，用来接收参数用的，在函数内部作为变量使用；
调用函数时传递的参数叫实参，用来把数据传到函数内部；
例如：

def sum2num(num1, num2):  # 这里的就是形参，即形式参数，一个架子，同时函数内部使用的，都是形参
    s = num1 + num2
    print("%d和%d的和为%d" % (num1, num2, s))


sum2num(10, 20)  # 这里的就是实参，即实际传送的参数
sum2num(30, 45)  # 这里的就是实参，即实际传送的参数

函数返回值

  • 函数在执行后，返回给调用者函数执行的结果，方便调用者针对返回结果做相应的处理；
  • 在函数中想要返回结果，用一个return 加上要返回的结果即可；
  • 在调用函数后，想要函数返回的结果，用一个变量接收即可。

接收函数的返回值示例

def sum2num(num1, num2):
    """将传进来的两个参数求和并返回结果"""
    s = num1 + num2
    # 可以用返回值，告诉调用者计算结果
    return s


# 可以用变量接收函数的返回结果
result = sum2num(10, 20)
print("计算结果为：%d" % result)

return关键字的注意事项：return表示返回，后面的函数代码都不会被执行(无法到达)，应注意别在return下面写代码

函数的嵌套调用

函数嵌套调用示例

函数的嵌套调用示例

def test1():
    print("*"*50)


def test2():
    print("-"*50)
    test1()
    print("+"*50)


test2()
# 执行结果如下
# --------------------------------------------------
# **************************************************
# ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

参数与分割线的打印示例

# 版本1
# def print_line():
#     print("*" * 50)
# print_line()


# 版本2
# def print_line(char):
#     print(char * 50)
# print_line("-")

# 版本3
def print_line(char, times):
    print(char * times)
print_line("hi ", 50)

打印多行分割线示例

def print_line(char, times):
    print(char * times)


def print_lines():
    row = 1
    while row <= 5:
        print_line("-", 50)
        row += 1


print_lines()

按需打印分割线示例

def print_line(char, times):
    print(char * times)


def print_lines(char, times, lines):
    row = 1
    while row <= lines:
        print_line(char, times)
        row += 1


print_lines("-", 40, 6)
print_lines("+", 50, 6)

给函数增加文档注释

当参数过多或者过久了再看代码，极有可能会忘记各个参数代表什么，因此很有必要添加文档注释；
增加函数文档注释有两种方法：

  1. 当函数写完后，在def下一行添加三个一对双引号，回车，系统就会自动帮你生成含函数参数的部分注释，再加上自己的注释即可；
  2. 点击函数名，将鼠标移动到出现的灯泡处，会有一个小三角，点击找到 给函数添加短文档注释，然后添加自己的注释即可。

添加文档注释后效果如下：

def print_line(char, times):
    """
    :param char:用于分割的字符
    :param times:每行分割字符的数量
    :return:
    """
    print(char * times)


def print_lines(char, times, lines):
    """
    按照客户需求打印分割线，完全自定义打印多少行，什么分隔符，每行多少个分隔符
    :param char: 用于分割的字符
    :param times: 每行分割字符的数量
    :param lines: 打印分割线的行数
    :return:
    """
    row = 1
    while row <= lines:
        print_line(char, times)
        row += 1


print_lines("-", 40, 6)
print_lines("+", 50, 6)

eval函数

eval函数的介绍和简单使用

eval()函数十分强大，能够将字符串当成有效的表达式来求值并返回计算结果；

# 基本的数学计算
print(eval("1+1"))
# 字符串重复
print(eval("'*'*10"))
# 将用户输入的字符串转换为字典
userinfo = input("请输入一个字典：")
print(type(eval(userinfo)))

# 2
# **********
# 请输入一个字典：{"name":"zhangsan", "age":"18"}
# <class 'dict'>

eval函数计算题示例：

user_str = input("请输入一个算术题：")

print(eval(user_str))

# 请输入一个算术题：(2+3)*5
# 25

谨慎使用eval函数

不滥用eval，防止代码注入
在开发时千万不要使用eval直接转换input的结果；

在讲为什么之前先了解前置知识：

    __import__('os').system('ls')
    等价于
    import os
    os.system("ls")

执行成功，返回0；
执行失败，返回错误信息；

那么，加入用户用这个恶意攻击你的系统？

user_str = input("请输入一个算术题：")

print(eval(user_str))


# 请输入一个算术题：__import__('os').getcwd()
# E:\PyCharm\xxx\xxx\04文件操作

# 请输入一个算术题：__import__('os').path.basename(__file__)
# cp_08计算器案例.py

如上，两次执行，一次通过os模块获取当前目录，一次通过os模块获取当前文件名，那么再继续下去呢？
所以，不要滥用eval函数！

模块的介绍

模块时Python程序架构的一个核心概念；
模块就好比一个工具包，而里面的函数和变量就是工具；

模块的概念

所有以.py结尾的源文件都是一个模块，在文件中定义的[全局]变量和函数都能给外界使用，使用的前提是import导入模块

模块的演练

在一个文件创建两个函数和一个全局变量，在另一个文件导入第一个文件，.函数 即可调用函数， .变量 即可调用变量

定义函数：
hello_func.py

def hello():
    print("hello world")
    print("hello python")

name = "小明"

调用函数：
sayhello.py

import cp_01hello_func

hello_func.hello()
hello_func.name

注意：模块名也是标识符，需要遵循标识符的命名规则
如果在给py文件命名时以数字开头，在pycharm中无法调用这个模块，会报错；

pyc文件提高程序性能(了解即可)

当我们导入模块时，系统会检查是否有这个模块的编译缓存文件，如果没有则创建，有则不做事，因为对模块文件进行了预编译缓存，所以当我们调用时就不需要重新去模块中一行一行执行了，而是直接使用。
为什么会将模块预编译成二进制文件？因为模块时已经经过测试的代码，并且修改较少，所以可以进行预编译，就算偶尔进行了修改，程序也能帮我们进行检测重新编译新的二进制文件。

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