Python 函数详解：从入门到进阶示例307

Python 的函数是组织代码、提高可重用性和可读性的核心机制。一个好的 Python 程序通常由许多小的、专注的函数组成，而不是一个巨大的、难以理解的代码块。本文将通过丰富的示例，全面讲解 Python 函数的定义、调用、参数传递、返回值、作用域以及一些高级技巧。

一、函数的定义与调用

Python 使用 `def` 关键字定义函数，其基本语法如下：```python
def function_name(parameter1, parameter2, ...):
"""Docstring: 函数的文档字符串，描述函数的功能。"""
# 函数体：执行具体的代码
statement1
statement2
...
return value # 可选的返回值
```

其中：
function_name: 函数名，遵循 Python 命名规范 (字母或下划线开头，包含字母、数字和下划线)。
parameter1, parameter2, ...: 函数的参数，可以是零个或多个。
Docstring: 函数的文档字符串，用于解释函数的功能、参数和返回值。使用三引号(""" """)括起来。
return value: 函数的返回值，可以是任何 Python 对象，也可以没有返回值 (隐式返回 None)。

例如，一个简单的加法函数：```python
def add(x, y):
"""This function adds two numbers and returns the sum."""
return x + y
result = add(5, 3)
print(result) # Output: 8
```

二、参数传递

Python 支持多种参数传递方式：
位置参数 (Positional Arguments): 按顺序传递参数，参数的顺序必须与函数定义中的参数顺序一致。
关键字参数 (Keyword Arguments): 使用参数名指定参数值，顺序可以任意。
默认参数 (Default Arguments): 为参数设置默认值，调用函数时可以省略该参数。
可变参数 (*args): 接收任意数量的位置参数，打包成一个元组。
关键字可变参数 (kwargs): 接收任意数量的关键字参数，打包成一个字典。

示例：```python
def greet(name, greeting="Hello"):
print(f"{greeting}, {name}!")
greet("Alice") # Output: Hello, Alice!
greet("Bob", greeting="Good morning") # Output: Good morning, Bob!
def my_sum(*args):
total = 0
for num in args:
total += num
return total
print(my_sum(1, 2, 3, 4)) # Output: 10
def my_func(kwargs):
for key, value in ():
print(f"{key}: {value}")
my_func(name="Alice", age=30, city="New York")
```

三、返回值

函数可以使用 `return` 语句返回一个值。如果没有 `return` 语句，函数隐式返回 `None`。

函数可以返回多个值，实际上是返回一个元组。```python
def get_info():
name = "Alice"
age = 30
return name, age
name, age = get_info()
print(name, age) #Output: Alice 30
```

四、作用域 (Scope)

Python 的作用域规则决定了变量在程序中的可见性。主要有局部作用域 (local)、闭包作用域 (enclosing function locals)、全局作用域 (global) 和内置作用域 (built-in)。

五、Lambda 函数 (匿名函数)

Lambda 函数是一种简洁的、单行函数，常用于不需要命名的简单函数。语法：lambda arguments: expression```python
square = lambda x: x2
print(square(5)) # Output: 25
```

六、递归函数

递归函数是指在函数体内调用自身。递归函数必须要有终止条件，否则会陷入无限递归。```python
def factorial(n):
if n == 0:
return 1
else:
return n * factorial(n-1)
print(factorial(5)) # Output: 120
```

七、文档字符串 (Docstrings)

良好的文档字符串对于代码的可读性和可维护性至关重要。Python 使用三引号(""" """) 来定义文档字符串，它应该简洁明了地描述函数的功能、参数和返回值。

八、函数装饰器 (Decorators)

函数装饰器是一种高级的函数技巧，允许在不修改函数代码的情况下，为函数添加额外的功能。使用 `@` 符号来定义装饰器。```python
def my_decorator(func):
def wrapper():
print("Before function execution")
func()
print("After function execution")
return wrapper
@my_decorator
def say_hello():
print("Hello!")
say_hello()
```

本文仅涵盖了 Python 函数的一些核心概念和常用技巧。更深入的学习需要结合实际项目和更高级的 Python 知识。

2025-05-15

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