本系列是對入門書籍《Python編程：從入門到實戰》的筆記整理，屬於初級內容。標題順序採用書中標題
1. 定義函數
1.1 一般函數
函數是帶名字的代碼塊，該代碼塊是完成特定工作的固定代碼序列。如果程序中多次出現相同或相似的代碼塊，則應將這段代碼提取出來，編寫成函數，然後多次調用。通過編寫函數可以避免重複工作，使程序的編寫、閱讀、測試和修復更容易。請使用描述性的函數名來命名函數，以大致表明函數的功能，這樣即使沒有註釋也能容易理解。函數名應儘量只有小寫字母和下劃線。以下是兩個最基本的函數，有參數與無參函數：
在調用函數前，必須先定義函數！即函數的定義部分必須在調用語句之前。
上述代碼中的三引號字符串叫做文檔字符串，他們既可以被用作代碼註釋，也可用於自動生成有關程序中函數的文檔。
實參和形參
這兩個概念經常被搞混，函數定義中的參數叫做形參，比如上述函數greet_user2(username)中的username就是形參；傳遞給函數的參數叫做實參，比如在調用greet_user2(“jesse”)時的“jesse”就是實參。
1.2 空函數
如果想定義一個什麼都不做的函數，可以使用pass語句。
如果為了讓程序能跑起來，但暫時又不寫這個函數，可以使用pass語句。這裡pass用作佔位符。
2. 傳遞參數
2.1 位置參數（必選參數）
這就是要求實參的順序和形參的順序相同。
對於位置參數，應該注意實參的傳遞順序，如果順序不對，結果會出乎意料：有可能報錯，如果不報錯，函數所要表達的意思可能改變。
2.2 關鍵字參數（傳實參時）
如果函數的形參過多，則很難記住每個位置的參數是用來幹什麼的，如果用鍵值對的方式傳遞實參，這個問題就能迎刃而解，這就是關鍵字參數。在傳遞參數時，直接將形參與實參關聯，這樣就不用在意實參的位置，依然以上述代碼為例，函數定義不變：
請注意，這是一種傳遞參數的方法！在調用函數時使用！
2.3 默認參數（定義函數時，形參）
編寫函數時可以為每個形參指定默認值，給形參指定了默認值之後，在調用函數時可以省略相應的實參。使用默認值可以簡化函數調用，也可清楚地指出函數的典型用法。比如上述describe_pet()函數如果給形參animal_type指定默認值"dog"，則可以看出這個函數主要是用來描述狗這種寵物的。
在函數調用時，如果給形參提供了實參，Python將使用指定的實參；否則將使用形參的默認值。
注意：默認參數是在函數定義時使用！在定義函數時帶有默認值的形參必須在沒有默認值的形參後面！
還有一點值得注意：默認參數必須指向不變對象！請看以下代碼：
當給這個函數傳遞了參數時，結果是正確的，而且，在沒有傳遞參數且第一次調用時，返回結果也是正確的，然而，沒有傳遞參數且第二次、第三次調用時，結果則成了問題。這是因為，Python在函數定義的時候，默認參數的值就被計算了出來，形參只要不指向新的值，它就會一直指向這個默認值，但如果這個默認值是個可變對象，就會出現上述情況。
要修正上述例子，可以使用None, str之類的不變對象。如下：
補充–設計不變對象的原因：
①對象一旦創建則不可修改，可以減少因修改數據而產生的錯誤；
②由於對象不可修改，在多任務環境下不需要加鎖，同時讀不會出錯。所以，我們在設計一個對象時，能設計成不變對象則設計成不變對象。
3. 返回值
3.1 返回簡單值
函數並非總是直接顯示輸出，它可以處理一些數據並返回一個或一組值。在Python的函數中，使用return語句來返回值。以下是一個參數可選的帶有返回值的函數例子：
3.2 返回字典
Python函數可以返回任何類型的值，包括列表和字典等複雜的數據結構。
3.3 返回多個值
return語句後面用逗號分隔多個值，則可返回多個值：
但其實這是個假象，其實函數返回的是一個元組（Tuple），只是最後對元組進行了解包，然後對a，b進行了平行賦值。
如果函數返回多個值，但有些值並不想要，則這些位置的值可以用單下劃線進行接收：
4. 傳遞列表
將列表傳遞給函數，函數可以直接訪問其內容或對其進行修改。用函數處理列表可以提高效率。
以下代碼是一個打印程序，將未打印的設計在打印後轉移到另一個列表中，此代碼中未使用函數：
現在用兩個函數來重組這些代碼：
從以上代碼可以看出，使用了函數後，主程序變為了短短四行。
相比於沒有使用函數的代碼，使用了函數後代碼更易讀也更容易維護。
在編寫函數時，儘量每個函數只負責一項功能，如果一個函數負責的功能太多，應將其分成多個函數。同時，函數里面還能調用另一個函數；函數里也能再定義函數！
禁止函數修改列表：
有時候需要禁止函數修改列表，以上述代碼為例，print_models()函數在執行完成後清空了未打印列表unprinted_design，但有時我們並不希望這個列表被清空，而是留作備案。為解決此問題，可以向函數傳遞副本而不是原件，如下：
如果從C/C++的角度來看（沒有研究過Python底層代碼，這裡僅是猜測），實參unprinted_designs是一個指針，當他傳遞給函數時，形參得到了這個變量的一個拷貝，形參也指向了內存中的那片區域，所以能直接修改。而當使用切片傳遞拷貝時，Python先在內存中複製一遍實參unprinted_designs指向的數據，並給這片數據的地址賦給一個臨時的變量，然後再將這個臨時變量傳遞給形參。
5. 傳遞任意數量的參數
5.1 結合使用位置參數（必選參數）和任意數量參數（*args）
有時候你並不知道要向函數傳遞多少個參數，比如製作披薩，你不知道顧客要多少種配料，此時使用帶一個星號（*）的形參，來定義函數：
從結果可以看出，以可變參數的方式傳入值時，Python將值封裝成了一個元組，即使是隻傳入了一個值。
補充：多個參數都在一個列表裡面，如果一個元素一個元素的傳遞，則代碼會很難看，可以使用如下方式傳遞參數，任以上述make_pizza()函數為例：
在後面的“任意關鍵字參數”小節中，也可用這種方式傳值，只不過得用雙星號（**）。
注意：如果要讓函數接收不同類型的參數，必須將可變參數放在最後，因為Python先匹配位置參數和關鍵字參數，再將剩餘的參數封裝到最後一個可變參數中。
5.2 使用任意數量的關鍵字參數（**kw）
有時候需要傳入任意數量的參數，並且還要知道這些參數是用來幹什麼的，此時函數需要能夠接受任意數量的關鍵字參數，這裡使用雙星號（**）來實現：
此處代碼太長，後面沒有截完，但不影響理解
從上述結果可以看出，Python將任意關鍵字參數封裝成一個字典。這裡也要注意，指示任意關鍵字參數的形參必須放到最後！
區分---命名關鍵字參數（也叫命名參數）：
上述代碼可以傳遞任意數量的關鍵字參數，但有時需要限制傳入的關鍵字參數，比如上述build_profile()函數除了傳入first和last這兩個必選參數之外，還必須且只能傳入age和country這兩個參數（一個不多，一個不少）時，則需要用到命名關鍵字參數，它使用一個星號分隔必選參數和命名關鍵字參數，如下：
從以上結果可以看出命名關鍵字參數必須每個都賦值，可以有默認值，有默認值的可以不用再賦值；命名關鍵字之間可以交換順序，如果要和前面的必選參數也交換順序，則必須使用關鍵字參數的方式傳遞實參。
為什麼有命名關鍵字參數：
（網上搜的答案，個人暫時認為這種參數可以被位置參數給替換掉）命名參數配合默認參數使用可以簡化代碼，比如在寫類的構造函數時，有10個參數，8個有合理的默認值，那麼可以將這8個定義為命名關鍵字參數，前兩個就是必須賦值的位置參數。這樣，在後面生成對象時，如果要替換默認值：
①要麼按順序給後面8個參數替換默認值（C++做法）；
②要麼用關鍵字參數的傳值方式給這8個關鍵字不一定按順序來賦值（Python做法）；
③要麼混合①②的做法，不過容易混淆。（也就是全用必選參數，前面一部分按順序賦值，後面一部分用關鍵字參數賦值）
一點感想：但如果是筆者自己寫代碼，暫時更偏向於全用必選參數，帶默認值，即如下定義形式：
而不是如下形式：
可能筆者才疏學淺，暫時還沒領會到這種方式的精髓之處。
不過上述是沒有可變參數的情況，如果是以如下形式定義函數：
在以如下形式調用時則會報錯：
可以看出，Python在這裡將test4解釋為了位置參數，但筆者是想將其作為可變參數。所以筆者推測，在以下情況時，使用命名關鍵字參數比較好：
必選參數數量不少（其中有些參數的默認值不常變動），後面又跟有可變參數，由於必選參數很多，不容易記住位置，如果不用命名參數，按照上述關鍵字方式調用函數則會出錯，所以此時將這些有合理默認值的必選參數變為命名關鍵字參數，則可以使用關鍵字參數不按順序傳值。但如果沒有可變參數時，筆者還是傾向於使用帶默認值的必選參數。
還有一點值得注意：命名關鍵字參數可以和可變參數（*args）混用，此時語法如下：
這裡c, d為命名關鍵字參數，並且前面也不用加單個星號進行區分了，但是，如果和可變數量關鍵字參數（**kw）進行混用，命名關鍵字不能在可變數量關鍵字參數之前，即不存在如下函數定義形式：
如果這樣定義，Pycharm會標紅（其他IDE沒用過，不知道提不提示）。
綜上所述：Python中一共有五中參數類型，即必選參數（位置參數），默認參數（帶默認值的參數），可變參數（*args），命名關鍵字參數和關鍵字參數（數量可變，**kw），這五種可以同時混用，但是必須遵照如下順序：
（從左到右）必選參數、默認參數、可變參數、命名關鍵字參數和關鍵字參數 。以下是這兩個參數混用的幾個例子：
常用的包含任意數量關鍵字，且不區分參數類型的函數定義方式如下：
6. 將函數存儲在模塊(Module)中
在python中，一個.py文件就是一個模塊。使用模塊的最大好處就是提高了代碼的可維護性。其次，代碼不用從零開始編寫，一個模塊編寫完成後，可以在其他地方被調用。再次，可以避免函數名和變量名衝突，不同模塊可以有相同的函數名和變量名。
6.1 導入整個模塊
要讓函數是可以導入的，得先創建模塊。以上述make_pizza()函數為例，將其餘代碼刪掉，只保留這一個函數，然後再在當前目錄中創建一個making_pizzas.py的文件，執行如下代碼以導入整個模塊：
以這種方式導入模塊時，按如下方式調用函數：
6.2 導入某模塊中特定的函數
語法結構為：
仍以上述pizza.py為例：
6.3 模塊補充
別名：
當函數名發生衝突，或者函數名、模塊名太長時，可以取一個簡短的名稱，類似“外號”，以上述代碼為例：
導入模塊中的所有函數：
例如導入pizza模塊中的所有函數：
然而，使用並非自己編寫的大型模塊時，最好不要採用這種導入方法，因為如果模塊中有函數或變量和你自己寫的函數、變量同名，結果將有問題。所以，一般的做法是要麼只導入你需要的函數，要麼導入整個模塊並用句點表示法。
包：
Python中的包就是一個文件夾，但這個文件夾下面必須包含名為“__init__.py”的文件（前後都是雙下劃線），包中可以放多個模塊，組織結構與Java包類似。
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