Python的函数简介

Python是一种高级编程语言，具有易读、易维护、高效的特点，广泛应用于科学计算、数据分析、网络编程等方面。函数是Python中最基本的编程单元之一，它可以重复利用代码并且提高代码的可读性和维护性。下面我们就来简要介绍一下Python中的函数。

函数定义和调用

Python中定义函数使用关键字“def”，语法如下：

def function_name(parameters):
    "function_docstring" # 函数文档字符串，可省略
    # 函数体
    return [expression] # 返回值，可省略

示例：

def add(a, b):
    """This function adds two numbers"""

    return a + b

定义好函数后，可以通过传递参数来调用函数，示例：

result = add(2, 3)
print(result)

函数参数

Python中的函数参数分为四种类型：位置参数、缺省参数、关键字参数和可变参数。

1. 位置参数

位置参数是最普通的参数类型，它是按照函数定义中的参数顺序进行传递，示例：

def add(a, b):
    """This function adds two numbers"""

    return a + b

result = add(2, 3)
print(result)

2. 缺省参数

缺省参数是在函数定义时就已经确定了默认值，当调用时未传递参数或传入None时将使用默认值，示例：

def greet(name, message="Good morning!"):
    """This function greets to person with the provided message"""

    print("Hello", name + ', ' + message)

greet("Kate") # 输出：Hello Kate, Good morning!
greet("Bruce", "How do you do?") # 输出：Hello Bruce, How do you do?

3. 关键字参数

关键字参数是根据参数名进行传递，与位置无关，可以不按照函数定义中的参数顺序进行传递，示例：

def greet(name, message="Good morning!"):
    """This function greets to person with the provided message"""

    print("Hello", name + ', ' + message)

greet(message="How do you do?", name="Kate") # 输出：Hello Kate, How do you do?

4. 可变参数

可变参数可以接收任意数量的参数，分为两种类型：*args和**kwargs。

- *args: 用于传递非关键字变量长度的参数列表，示例：

def add(*args):
    """This function adds all numbers in *args"""

    sum = 0
    for arg in args:
        sum += arg
    return sum

result = add(1, 2, 3)
print(result) # 输出6

- **kwargs: 用于传递关键字变量长度的参数字典，示例：

def greet(**kwargs):
    """This function greets to person with the provided message"""

    for key, value in kwargs.items():
        print("{0} = {1}".format(key, value))

greet(name="Kate", message="How do you do?", age=27)

函数作用域

Python中函数的作用域分为两种类型：全局变量和局部变量。

全局变量定义在函数体外，可以被程序中的所有函数使用，示例：

count = 0

def show_count():
    print(f"Count = {count}")

def set_count(c):
    global count # 将变量count声明为全局变量
    count = c

show_count() # 输出：Count = 0
set_count(5)
show_count() # 输出：Count = 5

局部变量定义在函数体内，只能在函数内部使用，示例：

def add(a, b):
    c = a + b # 局部变量
    return c

result = add(2, 3)
print(result)

函数递归

Python中的函数也可以调用自身，这种技术叫做函数递归。函数递归在解决某些具有递归性质的问题上非常方便，但需要注意控制递归深度，防止栈溢出或死循环，示例：

def factorial(n):
    """This function calculates the factorial of n"""

    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n-1)

result = factorial(5)
print(result) # 输出120

函数装饰器

Python中的函数装饰器是一种特殊的函数，它可以包装其他函数，从而提供一些额外的功能，例如性能测试、事务处理等。函数装饰器需要加上“@decorator”语句，并且定义装饰器函数以及需要装饰的函数，示例：

def decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before function execution.")
        func()
        print("After function execution.")
    return wrapper

@decorator
def myfunc():
    print("Function execution.")

myfunc()

输出：

Before function execution.
Function execution.
After function execution.

以上是Python中函数的简要介绍，函数是Python中最基本的编程单元之一，对于初学者而言，了解函数的定义、参数、作用域、递归、装饰器等知识点是非常有必要的。