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2023年12月25日发(作者：个人web网站)
函数的定义
函数是计算机科学中的基本概念之一，是一种用来执行特定任务的程序组件，可以接收输入值，经过一定的计算后生成输出值。函数可以重复使用，并可以在程序中被调用多次，从而提高程序的可读性和简洁性。
1. 函数的定义
函数是一段封装了特定计算的代码，接受输入参数并返回结果，与程序的其他部分分开管理。函数将一系列的指令封装到一个模块中，每次需要该模块时，只需要调用该模块即可。函数实现了代码的重用，代码可以在程序的多处调用，从而提高了程序的可读性、简洁性和可维护性。
函数可以执行各种任务，例如数据处理、图像处理、字符串操作、数学计算等。函数还具有参数化和返回值的特性。这使得函数可以接受不同的输入参数并返回不同的结果，从而扩展了程序的应用范围。
2. 函数的基本结构
函数是由函数名、参数列表和函数体三个部分组成的。函数名是一个标识符，用于唯一标识一个函数。参数列表是一组变量名，它们用于传递参数给函数。函数体是一组指令，用于执行特定的计算，并可能返回一个结果。
下面是一个常见的函数结构：
```
def function_name(argument1, argument2,...):
# Function body
return result
```
其中，`def` 是定义函数的关键字，`function_name` 是函数名，`argument1`、`argument2` 等是函数的参数列表，它们由逗号分隔。函数体是使用缩进来区分的，它包含了一组使用 Python 语法的指令。
3. 函数的参数
函数可以接受零个或多个参数，参数允许函数改变其行为，使函数更加通用化。Python 中的函数参数有以下几种形式：
- 位置参数：按照位置顺序传递的参数，即第一个位置参数对应第一个参数变量，第二个位置参数对应第二个参数变量，以此类推。例如：
```
def add(x, y):
return x + y
# 调用 add 函数
print(add(2, 3)) # 输出 5
```
- 关键字参数：按照参数名指定的参数。关键字参数允许函数的调用者使用参数名传递参数，从而使函数调用更加清晰和易读。例如：
```
def print_numbers(first, second, third):
print(first)
print(second)
print(third)
# 使用关键字参数调用函数
print_numbers(third=3, first=1, second=2)
# 输出 1 2 3
```
- 默认参数：当调用函数时没有传递参数时，使用默认参数。默认参数可以使函数更加通用，允许函数在调用时省略某些参数。例如：
```
def print_info(name, age=18, address='China'):
print(name, age, address)
# 调用函数
print_info('Tom') # 输出 Tom 18 China
print_info('Jerry', 22) # 输出 Jerry 22 China
print_info('Lucy', 20, 'USA') # 输出 Lucy 20 USA
```
- 可变参数：允许传递不定数目的参数。Python 中的可变参数有两种形式：`*args` 和 `**kwargs`。`*args` 表示接受任意数量的位置参数，它们被收集为一个元组，`**kwargs` 表示接受任意数量的关键字参数，它们被收集为一个字典。例如：
```
def add(*args):
return sum(args)
# 可以传递任意数量的参数
print(add(1, 2, 3)) # 输出 6
def printinfo(**kwargs):
for key, value in ():
print(f'{key}: {value}')
# 可以传递任意数量的关键字参数
printinfo(name='Tom', age=18) # 输出 name: Tom age: 18
```
4. 函数的返回值
函数可以返回一个值，也可以返回多个值。在函数体中，使用 `return` 语句将计算的结果传递给调用者。如果没有指定返回值，则默认返回 `None`。例如：
```
def add(x, y):
return x + y
# 调用函数
result = add(2, 3)
print(result) # 输出 5
def split_numbers(numbers):
evens = []
odds = []
for num in numbers:
if num % 2 == 0:
(num)
else:
(num)
return evens, odds
# 调用函数
result = split_numbers([1, 2, 3, 4, 5])
print(result) # 输出 ([2, 4], [1, 3, 5])
```
5. 函数的作用域
函数的行为取决于其代码内部声明的变量，变量在函数内部和函数外部的作用范围是不同的。在函数内部可以声明一个局部变量，它的作用域仅限于函数内部；在函数外部可以声明一个全局变量，它的作用域是整个程序。Python
有一个特别的关键字 `global`，它可以在函数内部访问全局变量。例如：
```
x = 10 # 全局变量
def print_value():
x = 5 # 局部变量
print(x)
def print_global_value():
global x
x = 20
print(x)
# 调用函数
print_value() # 输出 5
print(x) # 输出 10
print_global_value() # 输出 20
print(x) # 输出 20
```
6. 小结
函数是程序设计中的重要概念，它可以提高程序的可读性、简洁性和可维护性。函数由函数名、参数列表和函数体三个部分组成，它可以接受零个或多个参数，并可以返回一个或多个值。Python 中的函数有多种形式的参数，包括位置参数、关键字参数、默认参数和可变参数。函数还具有作用域的概念，它允许在函数内部和外部定义不同作用域的变量。
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