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函数（Functions）

函数的基本概念​

函数是将一段代码组织起来以供重复使用的结构。使用函数可以：

  • 提高代码复用性
  • 让代码结构更清晰
  • 避免重复编写相同逻辑

定义与调用函数​

📌 函数定义语法​

def 函数名(参数1, 参数2, ...):
    代码块
    return 返回值（可选）

📌 函数调用示例​

def greet(name):
    print("Hello,", name)

greet("Alice")  # 输出: Hello, Alice

函数的返回值​

  • 使用 return 语句返回结果
  • 可以返回任意类型的数据（甚至多个值）
  • 如果没有 return 语句，函数默认返回 None
def add(a, b):
    return a + b

result = add(3, 4)
print(result)  # 输出: 7

# 返回多个值
def get_person():
    return "Alice", 25, "Engineer"

name, age, job = get_person()
print(name, age, job)  # 输出: Alice 25 Engineer

函数参数​

📌 普通参数​

基本的参数传递方式，调用时必须提供:

def say_hello(name):
    print("Hi", name)

say_hello("Bob")  # 输出: Hi Bob

📌 默认参数​

为参数提供默认值，调用时可省略:

def greet(name="Guest"):
    print("Hello,", name)

greet()          # 输出: Hello, Guest
greet("Emily")   # 输出: Hello, Emily

📌 关键字参数​

调用时通过参数名指定值，可改变参数顺序:

def describe_person(name, age, job):
    print(f"{name} is {age} years old and works as a {job}")

describe_person(age=30, job="Developer", name="John")
# 输出: John is 30 years old and works as a Developer

参数传递机制​

Python 中的传参规则是:

"对象的引用"传递（传递的是"地址的副本"）

  • 不可变对象（int, float, str, tuple）：类似值传递
  • 可变对象（list, dict, set）：类似引用传递，函数内修改会影响外部

📌 不可变对象示例​

def modify(x):
    x += 1
    print("Inside:", x)

a = 5
modify(a)        # 输出: Inside: 6
print("Outside:", a)  # 输出: Outside: 5（不变）

📌 可变对象示例​

def append_item(lst):
    lst.append(4)
    print("Inside:", lst)

my_list = [1, 2, 3]
append_item(my_list)   # 输出: Inside: [1, 2, 3, 4]
print("Outside:", my_list)  # 输出: Outside: [1, 2, 3, 4]（改变）

函数的作用域​

  • 局部变量：只在函数内部可见
  • 全局变量：定义在函数外，整个文件中可用
x = 10  # 全局变量

def show():
    x = 5  # 局部变量，与全局变量同名但不同
    print("Inside:", x)  # 输出: Inside: 5

show()
print("Outside:", x)  # 输出: Outside: 10

📌 使用 global 关键字​

使用 global 关键字可以在函数内部修改全局变量:

count = 0

def increment():
    global count
    count += 1
    print("Inside:", count)

increment()  # 输出: Inside: 1
print("Outside:", count)  # 输出: Outside: 1

匿名函数（lambda 表达式）​

lambda 表达式创建简短的匿名函数:

# 普通函数
def add(x, y):
    return x + y

# 等价的lambda表达式
add_lambda = lambda x, y: x + y

print(add(3, 4))        # 输出: 7
print(add_lambda(3, 4)) # 输出: 7

# 常用于排序和过滤
numbers = [5, 2, 8, 1, 9]
sorted_numbers = sorted(numbers, key=lambda x: -x)
print(sorted_numbers)  # 输出: [9, 8, 5, 2, 1]

📚 函数概念总结​

概念说明
定义函数def 函数名(参数): + 缩进代码块
调用函数通过 函数名(参数) 调用
返回值return 语句返回结果，可返回多个值
参数类型普通参数、默认参数、关键字参数
参数传递不可变类型类似传值、可变类型类似传引用
作用域局部变量与全局变量，global
lambda匿名函数，用于简单函数表达式