【Python中如何定义及操作定义函数】

在Python中，函数是组织代码的一种方式，它可以将重复的代码块封装起来，使代码更加简洁、易读和易维护。定义和调用函数是编程中非常重要的基本技能。下面是详细的教学和示例。

定义函数

在Python中，可以使用def关键字来定义一个函数。函数定义的一般格式如下：

def function_name(parameters):"""可选的函数文档字符串 (docstring)"""# 函数体return value  # 可选的返回值

function_name 是函数的名称。
parameters 是函数的参数，可以有一个或多个参数，也可以没有参数。
return value 是函数的返回值，可以返回一个值，也可以不返回值。

调用函数

定义函数之后，可以通过函数名称和参数来调用函数。调用函数的一般格式如下：

function_name(arguments)

示例

1. 无参数和返回值的函数

def greet():print("Hello, World!")# 调用函数
greet()

2. 有参数的函数

def greet(name):print(f"Hello, {name}!")# 调用函数
greet("Alice")

3. 有返回值的函数

def add(a, b):return a + b# 调用函数
result = add(5, 3)
print(result)  # 输出: 8

函数的参数

Python函数的参数可以有多种形式，包括位置参数、默认参数、关键字参数和可变参数。

1. 位置参数

位置参数是最常见的参数类型，参数的值是按位置传递的。

def subtract(a, b):return a - bprint(subtract(10, 5))  # 输出: 5

2. 默认参数

默认参数在定义函数时为参数提供默认值，如果调用函数时未提供对应的参数值，则使用默认值。

def greet(name="Guest"):print(f"Hello, {name}!")greet()          # 输出: Hello, Guest!
greet("Alice")   # 输出: Hello, Alice!

3. 关键字参数

调用函数时，可以使用关键字参数来指定参数值，这样可以不按顺序提供参数。

def greet(first_name, last_name):print(f"Hello, {first_name} {last_name}!")greet(last_name="Smith", first_name="John")  # 输出: Hello, John Smith!

4. 可变参数

Python允许定义接受可变数量参数的函数，包括可变位置参数和可变关键字参数。

可变位置参数 (`*args`)

def add(*args):total = 0for num in args:total += numreturn totalprint(add(1, 2, 3))  # 输出: 6
print(add(1, 2, 3, 4, 5))  # 输出: 15

可变关键字参数 (`**kwargs`)

def greet(**kwargs):for key, value in kwargs.items():print(f"{key}: {value}")greet(name="Alice", age=25, city="New York")
# 输出:
# name: Alice
# age: 25
# city: New York

函数文档字符串

可以使用文档字符串 (docstring) 来为函数添加说明，便于他人理解函数的用途和用法。文档字符串写在函数体的第一行，使用三重引号。

def add(a, b):"""这个函数返回两个数的和。参数:a -- 第一个数b -- 第二个数返回:两个数的和"""return a + b# 查看函数的文档字符串
print(add.__doc__)

实践案例：计算器函数

结合以上概念，定义一个简单的计算器函数，可以进行加、减、乘、除运算。

def calculator(a, b, operation):"""这个函数根据提供的操作符执行加、减、乘、除运算。参数:a -- 第一个数b -- 第二个数operation -- 操作符，可以是 'add', 'subtract', 'multiply', 'divide'返回:计算结果"""if operation == "add":return a + belif operation == "subtract":return a - belif operation == "multiply":return a * belif operation == "divide":if b == 0:return "除数不能为零"return a / belse:return "无效的操作符"# 调用计算器函数
print(calculator(10, 5, "add"))       # 输出: 15
print(calculator(10, 5, "subtract"))  # 输出: 5
print(calculator(10, 5, "multiply"))  # 输出: 50
print(calculator(10, 5, "divide"))    # 输出: 2.0
print(calculator(10, 0, "divide"))    # 输出: 除数不能为零
print(calculator(10, 5, "mod"))       # 输出: 无效的操作符