本文为只字不差打字版 原文链接：https://github.com//the-craft-of-selfteaching 作者：李笑来
之前就提到过，从结构上来看，每个函数都是一个完整的程序，因为一个程序，核心构成部分就是输入、处理、输出：
- 它可以有输入——即，它能接收外部通过参数传递的值；
- 它可以有**处理——即，内部有能够完成某一特定任务的代码；尤其是，它可以根据“输入”得到输出；
- 它可以有输出——即，它能向外部输送返回值……
所以，在我看来，有了一点基础知识之后，最早应该学习的是“如何写函数”——这个起点会更好一些。
这一章的内容，看起来会感觉与 Part1.E.4函数的那一章部分重合。但这两章的出发点不一样：
- Part1.E.4函数的那一章，只是为了让读者有“阅读”函数说明文档的能力；
- 这一章，是为了让读者能够开始动手写函数给自己或别人用……
为函数取名
哪怕一个函数内部什么都不干，它也得有个名字，然后名字后面要加上圆括号()，以明示它是个函数，而不是某个变量。
定义一个函数的关键字是def，以下代码定义了一个什么都不干的函数：
def do_nothing():
pass
do_nothing()
为函数取名（为变量取名也一样）有些基本的注意事项：
- 首先不能以数字开头。能用在名称开头的有，大小写字母和下划线_；
- 其次，名称中，不能有空格，要么使用下划线连接词汇，如，do_nothing，要么使用Camel Case,如 doNothing——更推荐使用下划线；
- 再次，名称不能与关键字重合——以下是Python的Keyword List：
| - | Python | Keyword | List | - |
|---|---|---|---|---|
| and | as | assert | async | await |
| break | class | continue | def | del |
| elif | else | except | False | finally |
| for | from | global | if | import |
| in | is | lambda | None | nonlocal |
| not | or | pass | raise | return |
| True | try | while | with | yield |
你随时可以用以下代码查询关键字列表：
from IPython.core.interactivershell import InteractiveShell
InteractiveShell.ast_node_interactivity ="all"
import keyword
keyword.kwlist
keyword.iskeyword('if')
['False',
'None',
'True',
'and',
'as',
'assert',
'async',
'await',
'break',
'class',
'continue',
'def',
'del',
'elif',
'else',
'except',
'finally',
'for',
'from',
'global',
'if',
'import',
'in',
'is',
'lambda',
'nonlocal',
'not',
'or',
'pass',
'raise',
'return',
'try',
'while',
'with',
'yield']
关于更多为函数、变量取名所需要的注意事项，请参阅：
- PEP 8 -- Style Guide for Python Code:
Naming Conventions- PEP 526 -- Syntax for Variable Annotations
注： PEPs，是Python Enhancement Proposals的缩写：https://www.python.org/dev/peps/
不接受任何参数的函数
在定义函数的时候，可以定义成不接受任何参数；但调用函数的时候，依然需要写上函数名后面的圆括号()：
def do_nothing():
print('This is a hello message from do_something().')
do_nothing()
This is a hello message from do_something ().
没有 return 语句的函数
函数内部，不一定非要有 return 语句——上面 do_something()函数就没有 return 语句。但如果函数内部并未定义返回值，那么，该函数的返回值是None，当None 被当做布尔值对待的时候，相当于False。
这样的设定，使得函数调用总是可以在条件语句中被当做判断依据：
def do_something():
print('This is a hello message from do_something().')
if not do_something():#由于该函数名称的缘故，这一句代码的可读性很差……
print("The return value of 'do_something()'is None.")
This is a hello message from do_something().
The return value of 'do_something()' is None.
if not do_something(): 翻译成自然语言，应该是，“如果 do_something() 的返回值是 ‘非真’，那么：……”
接收外部传递进来的值
让我们写个判断闰年年份的函数，取名is_leap(),它接收一个年份为参数，若是闰年，则返回True，否则返回False。
根据闰年的定义：
- 年份应该是4的倍数；
- 年份能被100整除但不能被400整除的，不是闰年。
所以，相当于要在能被4整除的年份中，排除那些能被100整除却不能被400整除的年份。
def is_leap(year):
leap = False
if year % 4 == 0:
leap = True
if year % 100 == 0 and year % 400 != 0:
leap = False
return leap
is_leap(7)
is_leap(12)
is_leap(100)
is_leap(400)
#另外一个更为简洁的版本，理解它还练脑子的
#cpython/Lib/datetime.py
def _is_leap(year):
return year % 4 == 0 and (year % 100 != 0 or year % 400 == 0)
_is_leap(300)
函数可以同时接受多个参数。比如，我们可以写个函数，让它输出从大于某个数字到小于另外一个数字的斐波那契数列；那就需要定义两个参数，调用他的时候也需要传递两个参数：
def fib_between(start,end):
a,b = 0,1
while a < end:
if a >= start:
print(a,end='')
a,b=b,a+b
fib_between(100, 10000)
[144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765]
变量的作用域
下面的代码，经常会让初学者迷惑：
def increase_one(n):
n += 1
return n
n =1
print(increase_one(n))
#print(n)
2
当increase_one(n)被调用之后，n的值究竟是多少呢？
输出结果是1.
在程序执行过程中，变量有全局变量（Global Variables）和局域变量（Local Variables）之分。
首先，每次某个函数被调用的时候，这个函数会开辟一个新的区域，这个函数内部所有的变量，都是局域变量。也就是说，即便那个函数内部某个变量的名称与它外部的某个全局变量——只是名称相同而已。
其次，更为重要的是,当外部调用一个函数的时候，准确地将，传递的不是变量，而是那个变量的值。也就是说，当 increase_one(n) 被调用的时候，被传递给那个恰好名称也叫n的局域变量，是全局变量n的值，1.
而后，increase_one(n) 函数的代码开始执行，局域变量n经过n+=1之后，其中存储的值是2，而后这个值被 return 语句返回，所以，print（ increase_one(n) ）所输出的值势函数被调用之后的返回值，即，2.
然而，全局变量n的值并没有改变，因为局部变量n（它的值还是1）只不过是名字相同而已，但它们并不是同一个变量。
以上的文字，可能需要反复阅读若干遍；几遍下来，消除疑惑，以后就彻底没问题了；若是这个疑惑并未消除，或者关键点并未消化，以后则会反复被这个疑惑所坑害，浪费无数时间。
不过，有一种情况要格外注意——在函数内部处理被传递进来的值是可变的容器（比如，列表）的时候：
def be_careful(a,b):
a = 2
b[0]='What?!'
a = 1
b = [1, 2, 3]
be_careful(a, b)
a, b
(1, ['What?!', 2, 3])
所以，一个比较好的习惯是，如果传递进来的值是列表，那么在函数内部对其操作之前，先创建一个它的拷贝：
def be_careful(a,b):
a = 2
b_copy = b.copy()
b_copy[0]='What?!'
a = 1
b = [1, 2, 3]
be_careful(a, b)
a, b
(1, [1, 2, 3])
