一、模块和包
将一段代码保存为应该扩展名为.py 的文件，该文件就是模块。Python中的模块分为三种，分别为：内置模块、第三方模块和自定义模块。
- 内置模块和第三方模块又称为库
- 内置模块，有 python 解释器自带，不用单独安装
- 第三方模块，需要下载后手动安装
- 如果内置模块和第三方模块没有需要的功能，就需要用户自己编写程序，将程序保存为.py 文件，即是自定义模块。
无论哪种模块都需要使用 import 调用后，才能在程序中调用其中的功能函数。
将功能近似的、关联较强的模块组织起来，形成一个目录，叫做包。
python中的包是模块包，文件名。包括：
- 一组模块
- _init_.py 文件
- 支持多层嵌套
- .py 程序文件中可以直接定义一些变量，函数和类
- 使用时，通过import 导入，如： import math
他们的关系如下：
包——> 模块 ——> 函数
二、函数
1、函数的定义函数的语法格式如下：
def 函数名（ [ 次数1，参数2，…，参数n ] ）：
语句块
[ return [ 返回值1，返回值2，…，返回值n] ]2、函数的定义和调用
（1）def 为python保留字，用于定义函数，函数名的命名规则和变量一致；
（2）括号中是函数的参数，参数可以为空，此时，括号（）不能省略，函数参数也可以是多个，多个参数之间有英文逗号隔开；
（3）语句块是函数体，可以对函数进行调用，完成函数的主要功能；
（4）retrun 是函数的返回保留字，当函数没有返回值时，return 保留字可以省略，函数有多个返回值时，在return 保留字后面，将多个返回值以英文逗号隔开；
#无返回值时省略return
def greet(name):
print(f"Hello, {name}!")
result = greet("Alice") # 输出: Hello, Alice!
print(result) # 输出: None
#单返回值
def add(a, b):
return a + b
sum_result = add(3, 5) # sum_result = 8
#多返回值
def calculate(a, b):
add = a + b
sub = a - b
return add, sub # 实际返回元组 (add, sub)
result = calculate(10, 5)
print(result) # 输出: (15, 5)
# 解包返回值
sum_result, diff_result = calculate(10, 5)
print(sum_result) # 输出: 15
print(diff_result) # 输出: 5这里的解包返回值，大家不懂的话不要害怕，我在最后做了补充。
（5）函数的类型和函数的返回值类型相同，当返回值是多个时，函数的返回值是元组类型。
- 单返回值类型：若函数返回单个值（如
int），则直接标注为对应类型。
def get_number() -> int:
return 42- 多返回值类型：若函数返回多个值（如
a, b），Python 会将其转换为元组。此时返回值类型应标注为tuple[类型1, 类型2, ...]。
def calculate(a: int, b: int) -> tuple[int, int]:
return a + b, a - b # 实际返回 (int, int) 类型的元组三、函数的参数
1、形参与实参
- 函数定义时，圆括号内参数列表的参数，不代表具体的数据，称为形参;
- 函数调用时，将具体的数据传递给形式参数，此时的参数称为实参。
- 根据参数的不同数据类型，将实参的值或者引用传递给形参。
- 当参数类型为不可变数据类型时，在函数内部直接修改形参的值不会影响实参;
- 但当参数类型为可变数据类型时，在函数内部使用下标或其他方式为其增加、删除元素或修改元素值时，修改后的结果是可以传递到函数之外的，即实参也会得到相应的修改。
2、必备参数、默认参数、可变参数和关键字参数
- 函数调用时，必须传递的参数，称为必备参数，也称必选参数；
- 函数定义时，设置了默认值的参数函数调用时，可以传递实参，也可以不传递参数，不传递时，参数取定义时的默认值，这种参数，称为默认参数，也称可选参数。
- 需要注意的是，必备参数必须在前面定义，其他参数在后面定义。
3、参数传递
- 在函数调用参数传递时，按位置形参和实参一一对应传递称为位置传递；
- 在函数调用参数传递时，按照参数的名称显式的传递，称为名称传递。
按位置传递，不需要给出参数的名称，但形参和实参的位置相同、类型相同，否则容易出错;按名称显式的传递参数，则不关心参数的前后顺序，在参数较多时，不容易混淆。
4、全局变量与局部变量
- 在函数外部定义的变量，称为全局变量;在函数内部定义的变量称为局部变量。
- 全局变量的生命周期是程序的整个运行周期，只有程序被关闭后全局变量才会被销毁并释放内存空间，因此，全局变量在整个程序中，都可以使用；
- 局部变量的生命周期是函数调用时间，函数调用结束返回后，局部变量就销毁并释放内存空间，因此局部变量的作用范围是这个函数内部，即只能在这个函数中使用，在函数的外部是不能使用的。
5、匿名函数
当函数一次性使用，函数体语句较少，如只有一个表达式，为了节省内存中变量定义空间就不需要定义函数名，此时，可以定义匿名函数。名函数的语法格式是:
函数名 =lambda」参数]:返回值
匿名函数可以有0个或多个参数，但必须有返回值。匿名函数的调用和一般函数的调用相似可以单独使用，也可以作为表达式的一部分。
常见使用场景
（1）作为参数传递（如 sorted, map, filter）
# 按字符串长度排序列表
words = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
sorted_words = sorted(words, key=lambda x: len(x))
print(sorted_words) # 输出 ['date', 'apple', 'banana', 'cherry']
# 过滤偶数
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(even_numbers) # 输出 [2, 4]
# 对每个元素平方
squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))
print(squared) # 输出 [1, 4, 9, 16, 25]filter（）函数在前面提过，过滤出满足条件的函数。
（2）快速定义简单逻辑
# 判断是否为偶数
is_even = lambda x: x % 2 == 0
print(is_even(4)) # True
# 拼接字符串
greet = lambda name: f"Hello, {name}!"
print(greet("Alice")) # Hello, Alice!（3）结合条件表达式
# 返回两数中的较大值
max_value = lambda a, b: a if a > b else b
print(max_value(5, 8)) # 8四、补充：
解包返回值：
Python 中一种便捷的语法，用于将函数返回的多个值（通常是元组、列表等可迭代对象）直接拆分并赋值给多个变量。它的核心目的是让代码更简洁、可读性更强。
【例】假设有一个函数返回两个值：
def get_coordinates():
x = 3
y = 4
return x, y # 实际返回的是元组 (3, 4)
不解包的情况：
直接获取返回值时，会得到一个元组：
coords = get_coordinates()
print(coords) # 输出 (3, 4)
print(coords[0]) # 输出 3（通过索引访问）
print(coords[1]) # 输出 4解包的情况：
将元组中的值直接拆分为两个变量：
x, y = get_coordinates() # 解包赋值
print(x) # 输出 3
print(y) # 输出 4解包具有灵活性：
（1）适用于任意可迭代对象
不仅是元组，列表、字符串等可迭代对象也可以解包：
def get_data():
return ["Alice", 25, "Engineer"]
name, age, job = get_data() # 解包列表
print(name) # Alice（2）忽略不需要的值
用下划线 _ 占位忽略不需要的返回值：
x, _ = get_coordinates() # 只要 x，忽略 y
print(x) # 3（3）解包嵌套结构
甚至可以解包嵌套的返回值（如元组中的元组）：
def nested_data():
return (1, (2, 3))
a, (b, c) = nested_data()
print(a, b, c) # 1 2 3（4）使用 * 处理剩余值
用 * 变量名 接收剩余的所有值（返回列表）：
def multiple_values():
return 1, 2, 3, 4, 5
first, *middle, last = multiple_values()
print(first) # 1
print(middle) # [2, 3, 4]（中间的数值被封装为列表）
print(last) # 5注意事项：
（1）变量数量必须匹配：
左侧变量数必须与返回值数量一致，否则会报错：
x, y, z = get_coordinates() # 错误！元组只有 2 个值，但尝试解包给 3 个变量（2）返回值必须是可迭代对象：
如果函数返回单个值（非元组/列表等），尝试解包会报错：
def single_value():
return 5
a, b = single_value() # 错误！单个整数无法解包