Python函数初步了解

Python在其语言设计中有很多亮点，其中一个重要的亮点就是支持函数的定义和使用。Python函数可以帮助我们将某些功能分解为可重复使用的模块，这大大提高了程序的可维护性和复用性。下面我们一起来了解一下Python函数的初级知识。

## 定义和调用函数

Python函数的定义十分简单，使用def关键字并在其后跟函数名称即可定义一个函数。例如，以下代码定义了一个hello函数，其功能为向屏幕输出一句问候语：

def hello():
    print("Hello World!")

调用函数也十分简单，只需要使用函数名称即可。例如，以下代码调用了上述hello函数：

hello()

这行代码会执行hello函数，并向屏幕输出Hello World!。

需要注意的是，Python函数的定义语法包括两个冒号:和一个缩进。冒号用于标志函数定义的开始，缩进用于标志函数内部的代码块。Python通过缩进来区分不同的代码块，缩进必须是四个空格或一个制表符。函数的代码块中可以包含任何语法和控制流语句。

## 函数参数

Python函数还可以接受参数。函数在定义时可以指定需要接受的参数，调用函数时则需要向函数提供相应的参数值。例如，以下代码定义了一个带有两个参数的greet函数，其功能为向屏幕输出“Hello, [参数1]，[参数2]！”：

def greet(name, language):
    print("Hello, " + name + ", " + language + "!")

调用该函数时，需要向函数提供两个参数：姓名和语言。例如，以下代码调用了上述greet函数：

greet("Alice", "English")
greet("Bob", "French")

这段代码会分别向屏幕输出：

Hello, Alice, English!
Hello, Bob, French!

需要注意的是，Python中的函数参数有两种类型：位置参数和关键字参数。在上述greet函数中，name和language是位置参数，它们虽然没有被显示地标记出来，但它们在定义函数时的位置是有意义的。当调用函数时，位置参数的顺序也是有意义的。在调用greet函数时， 个参数的值将被传递给name，第二个参数的值将被传递给language。

除了位置参数外，函数还可以接受关键字参数。关键字参数是指明了参数名称的参数。例如，以下代码定义了一个带有一个位置参数和一个关键字参数的func函数：

def func(arg1, kwarg="default"):
    print("arg1=" + arg1 + ", kwarg=" + kwarg)

当调用func函数时，可以省略关键字参数，此时将使用该参数的默认值。例如，以下代码调用了上述func函数：

func("something")

这些代码将向屏幕输出：

arg1=something, kwarg=default

也可以显式地传递关键字参数的值。例如，以下代码调用了上述func函数，其中显式传递了kwarg参数的值：

func("something", kwarg="something else")

这些代码将向屏幕输出：

arg1=something, kwarg=something else

需要注意的是，关键字参数必须在位置参数之后出现。如果关键字参数出现在位置参数之前，则会导致语法错误。

## 函数返回值

Python函数可以返回一个值。在函数内部，可以使用return语句返回一个值。例如，以下代码定义了一个带有两个参数的add函数，其功能为计算两个参数的和并返回结果：

def add(x, y):
    return x + y

调用该函数时，可以使用print函数将函数返回值输出到屏幕上。例如，以下代码调用了上述add函数：

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

这段代码将会向屏幕输出：

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需要注意的是，Python函数可以返回多个值。当函数返回多个值时，它们被返回为元组（tuple）类型。例如，以下代码定义了一个带有两个参数的函数divmod，其功能为计算两个参数的商和余数，并将它们作为元组返回：

def divmod(x, y):
    quotient = x // y
    remainder = x % y
    return quotient, remainder

调用该函数后可以将返回的元组的值分配给多个变量。例如，以下代码调用了上述divmod函数并将其返回的元组的值分配给两个变量：

result1, result2 = divmod(17, 5)
print(result1, result2)

这段代码将会向屏幕输出：

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## 函数作用域

Python中的变量有一个作用域的概念，指的是该变量的存在范围。函数定义内的变量只能在该函数内部使用，无法在函数外部使用。这也意味着，函数内部的变量不会与函数外部的变量冲突，即使它们具有相同的名称。

例如，以下代码定义了一个变量x和一个函数func，在函数内部使用了相同的变量名x：

x = 10

def func():
    x = 5
    print("x in func:", x)

func()
print("x outside func:", x)

该代码会分别向屏幕输出：

x in func: 5
x outside func: 10

需要注意的是，在函数内部没有使用global关键字声明的变量都是局部变量，它们只在函数内部存在。如果要在函数内部使用全局变量，需要使用global关键字声明变量。

## 匿名函数

Python还提供了一个特殊的语法来定义匿名函数，即lambda表达式。

表达式可以帮助我们更方便地编写简短的函数。例如，以下代码定义了一个名为square的函数和一个名为square2的匿名函数，它们都实现了计算平方数的功能：



def square(x):
    return x ** 2

square2 = lambda x: x ** 2

print(square(3))
print(square2(3))



这段代码将会向屏幕输出：


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需要注意的是，lambda表达式只能用于编写简短的函数，如果需要编写复杂的函数，则建议使用正常的函数定义语法。

## 总结

Python函数是编写可重复使用代码的强大工具，具有简单的定义和调用语法，可以接受位置参数和关键字参数，可以返回一个值或多个值，可以在函数内部定义变量和函数，还可以使用匿名函数。了解Python函数的基础知识是学习Python编程的必要步骤，也是编写高效和可重用代码的关键。