9-1 什么是函数

对于什么是函数，其实在前面的学习过程当中，已经多次接触到函数了，比如在set里面，使用remove()函数进行元素的删除，使用add()函数添加元素，使用update()函数批量添加元素，但是至今为止，我们都没有对函数有个充分的认识。本章，我们将具体学习函数。
我们知道圆的面积计算公式为：

S = πr²

当我们知道半径r的值时，就可以通过公式计算出面积，假设我们需要计算3个不同大小的圆的面积：

r1 = 12.34
r2 = 9.08
r3 = 73.1
s1 = 3.14 * r1 * r1
s2 = 3.14 * r2 * r2
s3 = 3.14 * r3 * r3

可以看到，在上述代码中，出现了几乎完全重复的代码，每次计算圆的面积的时候我们都是通过3.14*x*x（其中x是圆的半径）的方式计算出来的，这样写不仅非常麻烦，而且，当我们需要提高圆周率的精度时，把3.14改成3.14159265359的时候，我们需要修改涉及到的三行代码。
因此，我们可以使用函数，把重复的逻辑代码封装起来，这样子，我们就不需要每次计算的时候，都写3.14*x*x这样的代码了；当我们使用函数的时候，我们只需要定义一次，就可以多次使用。
我们把封装重复逻辑代码的过程就做抽象，抽象是数学中非常常见的概念。
比如：计算数列的和，比如：1 + 2 + 3 + ... + 100，写起来十分不方便，于是数学家发明了求和符号∑，可以把1 + 2 + 3 + ... + 100记作：

这种抽象记法非常强大，因为我们看到∑就可以理解成求和，而不是还原成低级的加法运算。
而且，这种抽象记法是可扩展的，比如：

还原成加法运算就变成了：

(1 x 1 + 1) + (2 x 2 + 1) + (3 x 3 + 1) + ... + (100 x 100 + 1)

可见，借助抽象，我们才能不关心底层的具体计算过程，而直接在更高的层次上思考问题。
写计算机程序也是一样，函数就是最基本的一种代码抽象的方式。
Python不但能非常灵活地定义函数，而且本身内置了很多有用的函数，可以直接调用。

Python调用函数

Python内置了很多有用的函数，我们可以直接调用。比如前面求list的长度len()函数等等，都是Python内置的函数，我们经常会使用到它们。
在这个文档里面，列举了Python内置的大部分函数，同学们有兴趣可以参考看看。

https://docs.python.org/3/library/functions.html

要调用一个函数，需要知道函数的名称和参数，比如求绝对值的函数 abs()，它接收一个参数。
对于abs()函数，abs就是函数的名称，括号()内，就是函数的参数，当函数没有参数时，默认就是一个空括号。abs接收一个参数，这个参数就是需要求绝对值的数，这个参数可以是整数，也可以是浮点数

abs(-100) # ==> 100
abs(20) # ==> 20
abs(-3.14159) # ==> 3.14159

需要注意的是，传递的参数数量一定要和函数要求的一致，不然将会引起错误，比如，如果在abs()函数中传入两个参数。

abs(1, 2)
# 报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: abs() takes exactly one argument (2 given)

在错误提示中，清晰的说明了abs()函数只接收一个参数，但是却传递了两个参数，所以引起了错误。
其次，如果传入的参数数量是对的，但是参数的类型不能被函数所接受，也会引起错误，比如：求绝对值的函数abs()，只有数字才拥有绝对值，如果传递一个字符串进去，将会引起错误。

abs('3.1415926')
# 报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: bad operand type for abs(): 'str'

这里错误提示说，str类型是错误的参数类型。
除了abs()函数，还有很多常见的函数，比如cmp()函数，可以比较两个数的大小，这个时候，cmp()函数就接收两个参数。
对于cmp(x, y)，如果x < y 返回 -1，如果x == y 函数返回0，如果x > y函数返回1。

cmp(1, 2) # ==> -1
cmp(2, 1) # ==> 1
cmp(3, 3) # ==> 0

还有基础数据类型的转换函数，int()函数可以将合法的其它类型数据转换为整数，str()函数可以将其它类型的数据转换为字符串。

int('123') # ==> 123
int(12.34) # ==> 12

str(123) # ==> '123'
str(1.23) # ==> '1.23'

在学习Python的过程中，我们将会接触到越来越多的Python内置函数，这些内置函数提供了非常有用的功能，大大降低我们编程的难度。