Python函数定义与调用

函数是组织代码的基本单元，通过 def 关键字定义，实现代码复用与逻辑封装。

函数定义

基本语法

def function_name(parameters):
    "文档字符串（可选）"
    # 函数体
    return result

无参数函数

def greet():
    print("Hello, World!")

greet()  # Hello, World!

带参数函数

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")  # Hello, Alice!

参数传递机制

值传递 vs 引用传递

Python 采用"对象引用传递"，效果取决于对象类型。

# 不可变对象（如数字、字符串）- 类似值传递
def modify_number(n):
    n = n + 1
    return n

x = 10
modify_number(x)
print(x)  # 10，原值不变

# 可变对象（如列表）- 类似引用传递
def modify_list(lst):
    lst.append(4)

my_list = [1, 2, 3]
modify_list(my_list)
print(my_list)  # [1, 2, 3, 4]，原列表被修改

避免修改可变默认参数

# 错误示例
def add_item(item, items=[]):
    items.append(item)
    return items

print(add_item(1))  # [1]
print(add_item(2))  # [1, 2] - 意外保留！

# 正确做法
def add_item(item, items=None):
    if items is None:
        items = []
    items.append(item)
    return items

返回值

单返回值

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

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

多返回值（实际返回元组）

def get_info():
    name = "Alice"
    age = 25
    return name, age

n, a = get_info()  # 元组解包
print(n, a)  # Alice 25

# 等价于
info = get_info()
print(info)  # ('Alice', 25)

无返回值

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

result = greet("Bob")
print(result)  # None（隐式返回）

函数调用

位置参数调用

def power(base, exponent):
    return base ** exponent

print(power(2, 3))  # 8

关键字参数调用

def power(base, exponent):
    return base ** exponent

print(power(base=2, exponent=3))  # 8
print(power(exponent=3, base=2))  # 8，顺序无关

混合调用

def describe(name, age, city):
    return f"{name}, {age} years old, from {city}"

# 位置参数必须在关键字参数之前
print(describe("Alice", 25, city="Beijing"))  # 正确
# print(describe(name="Alice", 25))  # 语法错误

函数文档

docstring 规范

def calculate_area(length, width):
    "
    计算矩形面积。

    Args:
        length: 长度
        width: 宽度

    Returns:
        矩形面积
    "
    return length * width

print(calculate_area.__doc__)

要点总结

1. 使用 def 关键字定义函数
2. 参数传递按对象引用，可变对象会被修改
3. 可通过元组返回多个值
4. 无 return 语句返回 None
5. 文档字符串描述函数功能