2.6 基本函数
知识链接
函数是Python程序的重要组成单位，一条Python程序可以由很多个函数组成。前面我们已经用过大量函数，如len()、max()等，使用函数是真正开始编程的第一步。
通俗地讲，所谓函数，是指为一段实现特定功能的代码“取”一个名字，以后即可通过该名字来执行（调用）该函数。一般情况下，函数可以接收零个或多个参数，也可以返回零个或多个值。从函数使用者的角度来看，函数就像一个“黑匣子”，程序将零个或多个参数传入这个“黑匣子”，该“黑匣子”经过一番计算即可返回零个或多个值。如表2.7～表2.9所示函数都是常用的函数。
表2.7 Python数学函数
表2.8 Python随机数函数
表2.9 Python三角函数
课堂任务
1．掌握基本函数的正确使用方法。
2．掌握Python自带编辑器IDLE编写程序的过程。
3．掌握Python使用编辑器编程运行程序的方法。
探究活动
任务1
以求x弧度的正弦值为例，在编程过程中，正确的使用方法是：首先，导入math模块，如import math；其次，math静态对象调用，如math.sin(x)；最后，才用print输出结果，其中，print也可以和math函数调用时一起使用。
任务2
使用Python自带编辑器IDLE编写程序实现输出sin(X)的正弦值，并运行。
第一步：单击“开始”菜单，在菜单里选择IDLE (Python 3.8 32-bit)，如图2.18所示。
图2.18 “开始”菜单
第二步：在IDLE (Python 3.8 32-bit)启动成功的界面里，选择File→New File命令，如图2.19和图2.20所示。
图2.19 IDLE界面
图2.20 创建新文件
第三步：在创建新文件空白处录入相关函数程序，如图2.21所示。这就是我们常说的在Python自带IDLE编辑器里编写程序过程。
图2.21 IDLE编写程序代码
第四步：在编辑器里编好的程序，要等待运行指令才能运行结果，否则，Python不会运行。有两种方法让它运行，一是直接按F5键；二是选择Run→Run Module F5命令。按F5键之后，系统会提示输入保存文件名及路径。当输入一个文件名，如12345，系统会自动保存为12345.py文件，然后跳出一个窗口，就可以看到结果了，如图2.22所示。
图2.22 运行结果
以上是以正弦函数sin(x)为例讲述了函数的使用方法，其他函数使用方法也是如此。
课堂练习
1．模仿正弦函数sin(x)的应用方法，练习其他函数的使用，如acos(x)、cos(x)。
2．尝试编程输出一个random()随机数，写一个函数，求一个字符串的长度，在main函数中输入字符串，并输出其长度。
思维拓展
设计一个重量转换器：用def定义一个重量转换函数，输入转换公式，返回结果；然后调用自己定义的函数，设置参数为1200，并将其转换为kg。编写的程序如图2.23所示。
图2.23 重量转换器程序
如图2.23所示的weight_converter(g)是一个自定义函数，函数内容是weight=g/1000，算出以kg为单位的重量，然后返回值为str(weight)kg，最后算出函数weight_converter(X)的以g为单位的X对应的以kg为单位的值，如图2.24所示。
图2.24 运行结果
从重量转换器设计过程来看，我们可以归纳总结出创建自定义函数的流程是：利用def定义函数，然后调用自己定义的函数，打印出结果。
完成这个设计后，可以再尝试一个稍微复杂点的函数。如设计一个求直角三角形斜边长的函数，要求是：两条直角边为参数，求斜边长。在Python中可以使用“**”运算符计算幂的乘方，运行出结果。