3.2.5 函数 ppt课件 数据与计算-新浙教版（2019）《高中信息技术》必修第一册.pptx

1、Slide 1-1Python程序设计程序设计函数函数Slide 1-2Python程序设计程序设计函数函数“函数函数”这个术语来自数学，最早见于这个术语来自数学，最早见于1692年德国教学家年德国教学家Leibniz（莱布尼茨）（莱布尼茨）的著作的著作如果如果在某一变化过程中有两个变量在某一变化过程中有两个变量x和和y，对于变量，对于变量x在研究范围内的每一个确定的在研究范围内的每一个确定的值，变量值，变量y都有惟一确定的值和它对应，那么变量都有惟一确定的值和它对应，那么变量x就称为自变量，而变量就称为自变量，而变量y则称为则称为因变量，或变量因变量，或变量x的函数，记为：的函数，记为：y=

2、f(x)，f称为函数名称为函数名记号记号f(x)则是由瑞士数学家则是由瑞士数学家Euler(欧拉欧拉)于于1724年首次使用的年首次使用的在计算机领域，也继承了这种思维方式，把一段经常需要使用的代码片段封装在计算机领域，也继承了这种思维方式，把一段经常需要使用的代码片段封装起来，记为：起来，记为：y=f(x)，f称为函数名，称为函数名，x称为称为参数参数，y称为称为返回返回值值。在在需要使用时需要使用时可以直接调用，并且返回可以直接调用，并且返回结果结果2023-2-16Slide 1-3Python程序设计程序设计函数函数函数函数是一种代码组织是一种代码组织方法方法函数是为了完成某项任务而组

3、合在一起的相关语句的集合，并被指定了一个名字函数是为了完成某项任务而组合在一起的相关语句的集合，并被指定了一个名字可可重用重用在在Python语言语言中，函数分为两大类中，函数分为两大类：Python语言语言本身提供的本身提供的标准函数标准函数和程序和程序员编写的员编写的自定义自定义函数函数在编写在编写Python程序时，可以使用函数来组织代码程序时，可以使用函数来组织代码2023-2-16Slide 1-4Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16函数函数定义的语法定义的语法如下：如下：def 函数名函数名(形式参数表形式参数表):#函数体函数体函数函数包括函数头和函数体。函数头

4、以关键字包括函数头和函数体。函数头以关键字def开始开始，紧接着，紧接着函数函数名、形式参数名、形式参数并以冒号并以冒号结束结束函数头中的参数被称为形式参数，简称形参。函数头中的参数被称为形式参数，简称形参。参数是可选的，函数可以没有参数参数是可选的，函数可以没有参数函数可以有返回值，也可以没有返回值。有返函数可以有返回值，也可以没有返回值。有返回值的函数需要使用回值的函数需要使用return语句来返回值语句来返回值函数函数体包含一个定义函数做什么的语句集合，体包含一个定义函数做什么的语句集合，必须必须相对相对于于def向右向右缩进（一般是向右缩进缩进（一般是向右缩进4个个空格）。通过缩进，空

5、格）。通过缩进，Python能够识别能够识别出出函数函数体体是是隶属于隶属于def的的Slide 1-5Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16为了使用函数，必须调用函数为了使用函数，必须调用函数如果函数带有返回值，对这种函数的调用通常当作值来处理如果函数带有返回值，对这种函数的调用通常当作值来处理area=computeArea(10)#调用调用computeArea函数，并将返回值赋给变量函数，并将返回值赋给变量areaprint(computeArea(10)#调用调用computeArea函数，并将返回函数，并将返回值传递给值传递给print函数输出函数输出如果函数没有返

6、回值，对函数的调用必须是语句如果函数没有返回值，对函数的调用必须是语句print(Programming is fun)#print函数没有返回值函数没有返回值带有带有返回返回值的函数也可以当作语句调用，这种情况下，函数返回值被舍弃了值的函数也可以当作语句调用，这种情况下，函数返回值被舍弃了computeArea(10)#调用调用computeArea函数函数，返回值被舍弃了，返回值被舍弃了如果函数带有参数，当调用函数时如果函数带有参数，当调用函数时，需要，需要将值传递给形参，这个值被称为实将值传递给形参，这个值被称为实际参数或实参：际参数或实参：area=computeArea(10)#10

7、为实参为实参如果函数的如果函数的形参为形参为空，则空，则实参也实参也为空，为空，但但()不能不能省略省略：print()Slide 1-6Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16这里这里main函数定义在函数定义在computeArea函数之后。函数之后。其实在其实在Python中，函数可以定义在源程序文件的中，函数可以定义在源程序文件的任意位置。因此，也可以在任意位置。因此，也可以在computeArea函数之函数之前定义前定义main函数函数computeArea函数中声明了形参函数中声明了形参r和变量和变量area，main函数中也声明了变量函数中也声明了变量r和和area

8、，尽管同名，尽管同名，但它们是不同的变量但它们是不同的变量，有各自的，有各自的存储单元，具有存储单元，具有不同的不同的作用作用域域，不会相互干扰不会相互干扰Slide 1-7Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16当程序调用一个函数时，程序控制权就会转移到被调用的函数上。当被调用当程序调用一个函数时，程序控制权就会转移到被调用的函数上。当被调用函数执行结束，被调用函数就会将程序控制权交还给调用者函数执行结束，被调用函数就会将程序控制权交还给调用者每次每次调用一个函数调用一个函数时时，系统系统将参数和将参数和局部变量（称为激活记录）存储局部变量（称为激活记录）存储在一个称为在一个称

9、为栈栈（stack）的）的内存区域中，栈以后进先出（内存区域中，栈以后进先出（last-in first-out，LIFO）的形式存储）的形式存储元素元素。函数调用结束，从栈中删除它的激活记录。函数调用结束，从栈中删除它的激活记录Slide 1-8Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16【例例】定义一个名为定义一个名为printGrade的函数，的函数，然后调用它打印给定分数的等级然后调用它打印给定分数的等级printGrade函数不返回任何值，在函数不返回任何值，在main函数中，它被作为一个语句调用函数中，它被作为一个语句调用Slide 1-9Python程序设计程序设计函数

10、函数2023-2-16【例例】定义一个名为定义一个名为getGrade的函数，的函数，该函数返回一个表示等级的字符，然后该函数返回一个表示等级的字符，然后调用它获取给定分数的等级并输出调用它获取给定分数的等级并输出getGrade函数返回一个字符，它可以函数返回一个字符，它可以像调用一个字符一样使用，像调用一个字符一样使用，在在main函函数中，它被数中，它被作为作为一一个值来处理个值来处理Slide 1-10Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16实际上，不管是否使用实际上，不管是否使用return语句，所有语句，所有Python函数都将返回一个值函数都将返回一个值如果某个函数

11、没有返回值，默认情况下，它返回一个特殊值如果某个函数没有返回值，默认情况下，它返回一个特殊值None。因此无返回值。因此无返回值的函数也被称为的函数也被称为None函数函数None可以赋值给一个变量，表示这个变量不指向任何对象可以赋值给一个变量，表示这个变量不指向任何对象Slide 1-11Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16调用函数时，可以将实参传递给形参调用函数时，可以将实参传递给形参实参有两种类型：位置参数和关键字参数实参有两种类型：位置参数和关键字参数位置参数：要求实参按形参在函数头中的位置参数：要求实参按形参在函数头中的定义顺序定义顺序进行传递进行传递 关键字参数：

12、使用关键字参数：使用“形参名形参名=值值”的形式传递每个参数。使用关键字参数，实参可的形式传递每个参数。使用关键字参数，实参可以以以以任何顺序任何顺序出现出现Slide 1-12Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16位置参数和关键字参数可以混合使用，但调用函数时所有位置参数都要出现在位置参数和关键字参数可以混合使用，但调用函数时所有位置参数都要出现在任何关键字参数之前。假设函数头是：任何关键字参数之前。假设函数头是：def foo(p1,p2,p3):f(30,p2=4,p3=10)f(30,p2=4,10)Slide 1-13Python程序设计程序设计函数函数2023-2-

13、16Python可以定义带默认参数值的函数。当调用该函数时，若没有给定实参，这可以定义带默认参数值的函数。当调用该函数时，若没有给定实参，这些默认参数值就会作为实参传递给形参些默认参数值就会作为实参传递给形参默认参数值参数和非默认参数值参默认参数值参数和非默认参数值参数可以数可以混用混用，这种情况下，非默认参数值参数这种情况下，非默认参数值参数必须定义在默认参数值参数之前：必须定义在默认参数值参数之前：def printArea(width=1,height):Slide 1-14Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16有时在定义函数时，预先并不知道函数需要接受多少个实参。这时候

14、，使用可有时在定义函数时，预先并不知道函数需要接受多少个实参。这时候，使用可变长参数就会非常有用变长参数就会非常有用可变长参数也有位置参数和关键字参数两种形式可变长参数也有位置参数和关键字参数两种形式形参名形参名*numbers中的中的*让让Python创建一个名为创建一个名为numbers的空元组，并将所有的实参按先后顺序收集的空元组，并将所有的实参按先后顺序收集到这个元组中，在函数体内部对这个元组进行处理到这个元组中，在函数体内部对这个元组进行处理调用可变长位置参数的函数时也可以传递一个元组，必调用可变长位置参数的函数时也可以传递一个元组，必须在元组名须在元组名values前加上前加上*S

15、lide 1-15Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16形参名形参名*args中的中的*让让Python创建一个名为创建一个名为args的空的空字典字典，并将所有的，并将所有的实参收集实参收集到到这个字典中，每个关键字这个字典中，每个关键字形式的参数调用，都会成为字典的一个元素，参数名成形式的参数调用，都会成为字典的一个元素，参数名成为元素的键，数据成为元素的值，在函数体内部对这个为元素的键，数据成为元素的值，在函数体内部对这个字典进行处理字典进行处理调用调用可变可变长长关键字关键字参数参数的函数时也可以传递一的函数时也可以传递一个字典，个字典，必须必须在在字典字典名名dict

16、s前加上前加上*可变长参数可以和其他类型的参数混合使用可变长参数可以和其他类型的参数混合使用定义函数时，各种类型参数出现的先后顺序是：位置参数、关键字参数、可变长定义函数时，各种类型参数出现的先后顺序是：位置参数、关键字参数、可变长位置参数、可变长关键字参数位置参数、可变长关键字参数Slide 1-16Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16除了用于定义函数，除了用于定义函数，*和和*还可用于函数调用还可用于函数调用print_args函数有三个位置参数，调用函数时传递的是一函数有三个位置参数，调用函数时传递的是一个元组。一个元组是无法和三个参数对应的。通过在元组个元组。一个元组

17、是无法和三个参数对应的。通过在元组名名args前加上前加上*，来提醒，来提醒Python把元组拆成三个元素，每把元组拆成三个元素，每个元素对应函数的一个位置参数，元组的三个元素分别赋个元素对应函数的一个位置参数，元组的三个元素分别赋予了三个参数予了三个参数同样，在传递字典同样，在传递字典args时，通过时，通过在在字典字典名名args前加上前加上*，来提醒来提醒Python把把字典字典拆拆成三成三个键个键/值对值对，每个键，每个键/值值对作为对作为一个关键字参数（键对应参数名，值对应参数值）传递给一个关键字参数（键对应参数名，值对应参数值）传递给函数，字典的函数，字典的三个键三个键/值对分别赋

18、予了三个参数值对分别赋予了三个参数Slide 1-17Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16Python的的return语句可以返回多个值语句可以返回多个值foo函数返回函数返回4个值，当它被调用时，需要同时赋值给个值，当它被调用时，需要同时赋值给4个变量个变量Slide 1-18Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16Python中的所有数据都是对象，对象的变量通常都是指向对象的引用中的所有数据都是对象，对象的变量通常都是指向对象的引用当调用一个带参数的函数时，每个实参的引用值就被传递给形参当调用一个带参数的函数时，每个实参的引用值就被传递给形参如果实参是数字或

19、字符串，那么不管函数中的形参有没有变化，实参是不受影如果实参是数字或字符串，那么不管函数中的形参有没有变化，实参是不受影响的。因为数字和字符串是不可变对象，不可变对象的内容是不能被更改的响的。因为数字和字符串是不可变对象，不可变对象的内容是不能被更改的Slide 1-19Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16模块化使代码易于维护和调试，提高代码的重用性模块化使代码易于维护和调试，提高代码的重用性像前面使用过的像前面使用过的math、random、time等模块是等模块是Python中定义的标准模块，它中定义的标准模块，它们可以被导入到任何一个们可以被导入到任何一个Python程

20、序中程序中自定义模块：将函数的定义放在一个被称为模块的文件中，模块文件的后缀名自定义模块：将函数的定义放在一个被称为模块的文件中，模块文件的后缀名是是.py，之后模块可以被导入到程序中以便重复使用，之后模块可以被导入到程序中以便重复使用一个模块可以包含多个函数，每个函数应该有不同的名字一个模块可以包含多个函数，每个函数应该有不同的名字若在一个模块中定义了同名函数，不会出现语法错误，但优先使用最后定若在一个模块中定义了同名函数，不会出现语法错误，但优先使用最后定义的同名函数义的同名函数模块文件应该和使用该模块的其他程序文件一起存放在同一个模块文件应该和使用该模块的其他程序文件一起存放在同一个地方

21、地方Slide 1-20Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16定义一个求最大公约数的定义一个求最大公约数的gcd函数，存放在一个名为函数，存放在一个名为gcd_function.py的模块的模块中，在其他程序中使用该模块求最大公约数中，在其他程序中使用该模块求最大公约数Slide 1-21Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16导入整个模块：导入整个模块：import 模块名模块名。使用模块中的函数：模块名。使用模块中的函数：模块名.函数名函数名()例如：例如：import gcd_function gcd_function.gcd(m,n)导入模块中的特定函数：

22、导入模块中的特定函数：from 模块名模块名 import 函数名函数名。使用模块中的该函数：函数名。使用模块中的该函数：函数名()例如例如：from gcd_function import gcd gcd(m,n)导入模块中的所有函数：导入模块中的所有函数：from 模块名模块名 import*。使用模块中。使用模块中的函数的函数：函数名：函数名()例如：例如：from gcd_function import*gcd(m,n)使用使用as给模块指定别名：给模块指定别名：import 模块名模块名 as 别名别名。使用模块中。使用模块中的函数：别名的函数：别名.函数函数名名()例如例如：imp

23、ort gcd_function as gf gf.gcd(m,n)Slide 1-22Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16变量的作用域是指变量可以在程序中被引用的范围变量的作用域是指变量可以在程序中被引用的范围在函数内部定义的变量被称为在函数内部定义的变量被称为局部变量局部变量。局部变量只能在函数内部被访问。局部变量只能在函数内部被访问main函数中函数中的的变量变量x和和foo函数中的变量函数中的变量x是不同是不同的的变变量，互不干扰。量，互不干扰。Python在处理时，将它们的名字变成在处理时，将它们的名字变成类似类似main_x和和foo_x这样的名字这样的名字mai

24、n函数中函数中的的变量变量x无法被无法被foo函数识别，产生函数识别，产生NameError异常异常Slide 1-23Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16变量的作用域是指变量可以在程序中被引用的范围变量的作用域是指变量可以在程序中被引用的范围在所有函数之外定义的变量被称为在所有函数之外定义的变量被称为全局变量全局变量，可以被所有的函数访问，可以被所有的函数访问Slide 1-24Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16若输入一个正数，变量若输入一个正数，变量y被被定义定义，值为值为4。若输入一个非正。若输入一个非正数，变量数，变量y没有没有被被定义定义，程序出

25、错，程序出错在在for循环循环中中定义定义了了变量变量i，循环结束后，循环结束后，i值为值为4Slide 1-25Python程序设计程序设计函数函数2023-2-16Lambda表达式是由一行代码构成的匿名函数，经常在需要一个简短函数的地表达式是由一行代码构成的匿名函数，经常在需要一个简短函数的地方使用方使用Lambda表达式语法：表达式语法：lambda 参数参数1,参数参数2,:表达式表达式，其中表达式是要返回的值，其中表达式是要返回的值 lambda_sum=lambda x,y:x+y print(lambda_sum(3,4)通过通过lambda表达式，创建了一个匿名函数，将这个匿名函数表达式，创建了一个匿名函数，将这个匿名函数赋予函数赋予函数名名lambda_sum，函数参数为，函数参数为x、y，返回值为，返回值为x和和y的的和和调用调用lambda_sum函数与调用普通函数一样函数与调用普通函数一样