Python-函数

在Python中，函数是一块组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。它可以提高代码的模块性和代码的复用率。以下是Python中定义和使用函数的基础知识。

定义函数

在Python中，使用def关键字来定义一个函数。函数的基本结构如下：

def function_name(parameters):
    """
    文档字符串（docstring）- 描述函数的作用，可选。
    """
    # 函数体
    # 使用return语句返回值，如果没有return语句，函数执行完毕后也会返回None。

示例

下面是一个定义函数的简单例子：

def greet(name):
    """向某人问好"""
    return "Hello, " + name + "!"
# 调用函数
print(greet("World"))

由于Python是动态语言，所以函数参数与返回值都不需要事先制定数据类型，函数参数名直接写参数名即可

参数传递

Python中主要有两种参数传递方式：位置参数和关键字参数。

位置参数

在调用函数时，根据函数定义的参数顺序来传递参数。

def add(a, b):
    return a + b
result = add(3, 4)  # 位置参数

关键字参数

通过参数名来指定函数参数的值。

result = add(b=4, a=3)  # 关键字参数

默认参数

可以在定义函数时为参数设置默认值。

def greet(name, greeting="Hello"):
    return f"{greeting}, {name}!"
print(greet("Alice"))      # 使用默认的greeting
print(greet("Bob", "Hi"))  # 覆盖默认的greeting

不定长参数

可以使用星号*来收集任意数量的位置参数，或者使用双星号**来收集关键字参数。

def print_args(*args, **kwargs):
    for arg in args:
        print(arg)
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key} = {value}")
print_args(1, 2, 3, a=4, b=5)

返回值

函数使用return语句返回值。

def square(x):
    return x * x
result = square(4)  # result 现在是 16

如果没有return语句，或者return语句后面没有指定任何值，则函数会返回None。

文档字符串

函数的文档字符串（docstring）是用来解释函数的作用、参数和返回值的，它被放在函数定义后的第一个逻辑行。

def add(a, b):
    """将两个数字相加并返回结果。
    参数:
    a -- 第一个数字
    b -- 第二个数字
    返回:
    两数之和
    """
    return a + b

可以使用function.__doc__或者help(function)来查看函数的文档字符串。

作用域

Python函数可以访问两种作用域：全局作用域和局部作用域。局部作用域是函数内部的作用域，全局作用域是包含函数定义的作用域。

x = 10  # 全局变量
def func():
    y = 5  # 局部变量
    global x  # 使用global关键字声明x是全局变量
    x = 7
    print(x + y)
func()  # 调用函数
print(x)  # 打印全局变量x的新值

函数是Python编程中非常重要的组成部分，掌握函数的使用对于编写高效、可维护的代码至关重要。

对于数字类型、字符串、布尔类型，在函数内部修改变量的值，但不会影响到原始变量的值，属于值传递。如果传递的变量类型是列表、字典、对象，属于引用传递，在函数内部修改变量的值，会影响到原始变量的值。
Python 支持函数的嵌套定义，这意味着你可以在一个函数内部定义另一个函数。嵌套函数可以访问其外部函数作用域内的变量。

def outer_function(x):
    print("在 outer_function 中，x 的值为：", x)

    def inner_function(y):
        print("在 inner_function 中，x 的值为：", x)
        return x + y

    # 在 outer_function 内部调用 inner_function
    return inner_function(10)

# 调用 outer_function，并传入参数 5
result = outer_function(5)
print("返回的结果是：", result)