Python函数入门指南：基本语法和结构

Python是一种高级编程语言，具有简洁、易学、易读性好等特点。函数是Python语言中最基本的代码组织结构之一，Python内置了许多函数用来实现一些基本功能，同时也支持用户自定义函数。

本文将为你介绍Python函数的基本语法和结构。

一、函数定义

Python中的函数定义使用关键字def，其语法如下：

def function_name(parameters):
    function_body

其中，function_name为函数名，parameters为函数的参数列表，function_body为函数的执行代码块。

例如，我们可以定义一个简单的加法函数，代码如下：

def add(a, b):
    return a + b

这个函数将两个参数相加并返回结果。参数a和b都是函数的形式参数。

二、函数调用

函数定义完成后，我们可以通过函数名加上实际参数来调用函数。例如：

result = add(3, 5)
print(result)

这段代码调用了定义好的add函数，并将其结果赋值给变量result，最后用print函数打印结果。

三、参数传递

Python函数支持多种参数传递方式：

1. 位置参数

位置参数是最常用的参数传递方式，也是默认的传递方式。在调用函数时，实际参数将依次赋值给函数形式参数，例如：

def power(x, n):
    result = 1
    for i in range(n):
        result *= x
    return result

print(power(2, 3)) # 输出8

2. 关键字参数

关键字参数是指在调用函数时使用形式参数名来指定实际参数的传递方式，可以不按照顺序传递参数。例如：

def speak(name, message):
    print(name + " says " + message)

speak(message="hello", name="Tom") # 输出Tom says hello

3. 默认参数

默认参数是指在定义函数时给形式参数赋予默认值。调用函数时，如果没有指定实参，将使用默认值。例如：

def print_info(name, age=18, gender="male"):
    print("Name:", name)
    print("Age:", age)
    print("Gender:", gender)

print_info("Tom") # 输出Name: Tom, Age: 18, Gender: male
print_info("Mary", gender="female") # 输出Name: Mary, Age: 18, Gender: female

在上面的例子中，age和gender都有默认值，如果在调用函数时不指定这些参数的值，将使用默认值。

4. 可变参数

可变参数是指在函数定义时不确定参数个数，可以传递任意数量的参数，使用*args（一个星号）来表示。在函数体内，args将作为一个元组存在。例如：

def sum(*args):
    result = 0
    for arg in args:
        result += arg
    return result

print(sum(1, 2, 3, 4, 5)) # 输出15

5. 关键字可变参数

关键字可变参数是指在函数定义时不确定关键字参数个数，可以传递任意数量的关键字参数，使用**kwargs（两个星号）来表示。在函数体内，kwargs将作为一个字典存在。例如：

def print_info(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(key + ": " + value)

print_info(name="Tom", age="20", gender="male")

四、返回值

Python函数使用return语句来返回值，可以返回任何类型的对象。如果没有显式地指定返回值，函数将返回None。例如：

def add(a, b):
    return a + b

result = add(3, 5)
print(result) # 输出8

五、变量作用域

Python中存在多个变量作用域，主要包括局部作用域和全局作用域。

1. 局部作用域

局部作用域是指在函数内部定义的变量，它们的作用范围仅限于函数内部。例如：

def test():
    x = 10
    print(x)

test() # 输出10
print(x) # 报错，x不存在

在函数test内部定义的变量x仅在函数内部可见，不在函数外部存在。

2. 全局作用域

全局作用域是指在函数外部定义的变量，它们的作用范围在整个程序中都有效。例如：

x = 10

def test():
    print(x)

test() # 输出10
print(x) # 输出10

在函数test内部使用了全局变量x，在函数外部也可见。

小结

函数是Python语言中最基本的代码组织结构之一，可以封装一些特定的功能，使代码更简洁、易读性好、易于维护。函数定义包括函数名、参数列表和函数体。Python支持多种参数传递方式，包括位置参数、关键字参数、默认参数、可变参数和关键字可变参数。函数使用return语句来返回值，可以返回任何类型的对象。在Python中存在多个变量作用域，包括局部作用域和全局作用域。