如何定义和调用函数的Python代码

Python是一门自由开源的高级编程语言，拥有简单易学、易读性高、可读性强等特点。Python中函数是一组语句，可以在程序的不同位置调用执行，以完成特定的任务。函数一般由函数名、参数列表、函数体和返回值组成。在Python中，函数的定义和调用非常简单，本文将详细介绍如何定义和调用函数。

一、定义函数

Python中定义函数的语法如下：

def function_name(parameters):
    """function docstring"""
    statement(s)
    return [expression]

其中，function_name 是函数名， parameters 是函数的形式参数，function docstring 是可选的文档字符串，描述函数的功能和参数信息。函数体由一组语句组成，可以是任何Python语句。expression 是可选的返回值，用于将结果返回函数调用的位置。

下面是一个简单的Python函数示例：

def add(x, y):
    """Add two numbers"""
    result = x + y
    return result

上面的函数接受两个参数 x 和 y，将它们相加后返回结果。

二、调用函数

调用函数表示执行函数体中的代码，以得到函数的结果。Python中调用函数的语法如下：

function_name(arguments)

调用函数时需要使用函数名和参数列表。参数列表包含了向函数传递的所有参数。如果函数需要多个参数，则需要将它们以逗号分隔的形式写在括号中。

下面是一个调用函数的示例：

x = add(1, 2)
print(x) # 3

这里调用了之前定义的 add 函数，传递了两个参数 1 和 2，得到了结果 3。

三、函数参数

在Python中，函数参数分为两种类型：形式参数和实际参数。

1. 形式参数

形式参数指的是在函数定义时声明的参数，在函数体内充当局部变量。Python中定义函数时可以为参数指定默认值，这样可以让函数变得更加灵活。例如：

def print_name(name, age=18):
    """Print name and age"""
    print("Name:", name)
    print("Age:", age)

这里定义了一个 print_name 函数，接受一个必选参数 name 和一个可选参数 age，默认值为 18。当 age 参数没有被传递时，函数将使用默认值 18。调用函数时可以只传递必选参数，也可以同时传递可选参数。

2. 实际参数

实际参数指的是调用函数时传递给函数的参数。实际参数可以是以下四种类型。

（1）必选参数

必选参数是指调用函数时必须传递的参数，不能省略。如果调用函数时没有传递必选参数，则会引发 TypeError 异常。例如：

def print_name(name, age):
    """Print name and age"""
    print("Name:", name)
    print("Age:", age)

# 调用函数时必须传递两个参数
print_name("Alice", 25)

（2）关键字参数

关键字参数是指调用函数时使用参数名来传递的参数。关键字参数可以任意顺序传递，不需要按照形式参数的顺序传递。例如：

def print_name(name, age):
    """Print name and age"""
    print("Name:", name)
    print("Age:", age)

# 使用关键字参数传递参数，顺序无关紧要
print_name(age=25, name="Alice")

（3）可变长位置参数

可变长位置参数指的是在函数调用时，可以使用 * 将一个元组展开成多个位置参数，传递给函数。例如：

def print_numbers(*args):
    """Print numbers"""
    for arg in args:
        print(arg)

# 使用可变长位置参数传递参数，参数数量可变
print_numbers(1, 2, 3)

上面的函数可以接受任意数量的参数，并将它们逐个打印。

（4）可变长关键字参数

可变长关键字参数指的是在函数调用时，可以使用 ** 将一个字典展开成多个关键字参数，传递给函数。例如：

def print_person_info(**kwargs):
    """Print person information"""
    for key, value in kwargs.items():
        print("{}: {}".format(key, value))

# 使用可变长关键字参数传递参数，参数数量可变
print_person_info(name="Alice", age=25, gender="female")

上面的函数可以接受任意数量的参数，并将它们逐个打印。

四、函数作用域

在Python中，函数体内定义的变量属于函数局部变量，不能在函数外部访问。如果需要在函数外部访问函数内部的变量，则需要在函数体内部使用 global 关键字声明。例如：

def print_count():
    """Print global count"""
    global count
    count = count + 1
    print(count)

count = 0
print_count() # 1
print_count() # 2

上面的代码中，count 是全局变量，在函数体内声明为全局变量，然后对其进行了修改。在函数外部访问函数内部修改过的全局变量时，可以获取到正确的结果。

五、函数返回值

在Python中，函数可以通过 return 语句将一个值或多个值返回给调用者。如果函数没有显式地使用 return 语句，则会隐式地返回 None。例如：

def add(x, y):
    """Add two numbers"""
    result = x + y
    return result

# 调用函数并获取返回值
x = add(1, 2)
print(x) # 3

# 没有返回值的函数
def print_name(name):
    """Print name"""
    print("Name:", name)

# 调用函数并获取返回值
x = print_name("Alice")
print(x) # None

上面的代码中， add 函数返回了一个值，因此必须显式地使用返回语句。而 print_name 函数没有返回任何值，因此可以省略返回语句。

六、总结

本文介绍了Python中函数的定义和调用方法。Python中函数的定义非常简单，使用 def 关键字即可声明函数。函数可以接受不同类型的参数，可以返回单个值或多个值。函数定义的变量默认为局部变量，不能在函数外部访问。如果需要在函数内部访问全局变量，则需要使用 global 关键字声明。