学习目标

• 理解函数的基本概念和作用
• 掌握函数的定义和调用
• 学习参数传递和返回值
• 了解作用域的概念

学习内容

1. 函数的基本概念

函数是组织代码的基本方式，它将一组逻辑相关的操作封装在一起，通过函数名调用函数，可以使代码更简洁、更易读和维护。

2. 函数的定义和调用

• 定义函数：

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

• 调用函数：

function_name(arguments)

• 示例：

def greet(name):"""打印问候语"""print("Hello, " + name + "!")greet("Alice")
greet("Bob")

3. 参数和返回值

• 参数传递：

  • 位置参数：按位置传递参数。
  • 关键字参数：按名称传递参数。
  • 默认参数：为参数提供默认值。
  • 可变参数：接受任意数量的位置参数或关键字参数。

# 位置参数
def add(a, b):return a + bprint(add(3, 5))  # 传递参数3和5，输出结果是8# 关键字参数
def greet(name, message):print(message + ", " + name + "!")greet(name="Alice", message="Good morning")  # 使用关键字参数# 默认参数
def greet(name, message="Hello"):print(message + ", " + name + "!")greet("Alice")  # 使用默认参数，输出Hello, Alice!
greet("Bob", "Good evening")  # 覆盖默认参数，输出Good evening, Bob!# 可变参数
def add(*args):return sum(args)print(add(1, 2, 3, 4, 5))  # 传递任意数量的参数，输出结果是15def display_info(**kwargs):for key, value in kwargs.items():print(f"{key}: {value}")display_info(name="Alice", age=30, city="New York")  # 传递任意数量的关键字参数

• 返回值：

  def add(a, b):return a + bresult = add(3, 5)
  print(result)  # 输出结果是8
  

4. 作用域

• 局部变量和全局变量：

  • 局部变量：在函数内部定义，作用域仅限于函数内部。
  • 全局变量：在函数外部定义，作用域为整个程序

x = 10  # 全局变量def my_function():x = 5  # 局部变量print("函数内部的x:", x)my_function()
print("函数外部的x:", x)

• global关键字： 用于在函数内部声明全局变量。

x = 10def my_function():global xx = 5my_function()
print("函数外部的x:", x)  # 输出结果是5

今日任务

1. 定义并调用简单函数：

   • 定义一个函数，打印问候语。
   • 调用该函数并传递参数。

def greet(name):"""打印问候语"""print("Hello, " + name + "!")greet("Alice")
greet("Bob")

1. 练习参数传递和返回值：

   • 定义一个函数，接受两个参数并返回它们的和。
   • 使用位置参数、关键字参数和默认参数调用该函数。
   • 定义一个函数，接受任意数量的参数，并返回它们的乘积。

def add(a, b):return a + b# 位置参数
print(add(3, 5))# 关键字参数
print(add(a=3, b=5))# 默认参数
def greet(name, message="Hello"):print(message + ", " + name + "!")greet("Alice")
greet("Bob", "Good evening")# 可变参数
def multiply(*args):result = 1for num in args:result *= numreturn resultprint(multiply(1, 2, 3, 4, 5))

1. 理解并使用作用域：

   • 定义一个包含局部变量的函数，并观察局部变量的作用域。
   • 定义一个全局变量，并在函数内部修改它。

# 局部变量示例
x = 10def my_function():x = 5print("函数内部的x:", x)my_function()
print("函数外部的x:", x)# 全局变量示例
y = 20def modify_global():global yy = 15modify_global()
print("函数外部的y:", y)  # 输出结果是15

扩展练习

1. 编写一个函数，接受一个列表并返回列表中的最大值。

def find_max(numbers):max_num = numbers[0]for num in numbers:if num > max_num:max_num = numreturn max_numprint(find_max([1, 2, 3, 4, 5]))  # 输出结果是5

1. 编写一个函数，接受一个字符串并返回该字符串的反转。

def reverse_string(s):return s[::-1]print(reverse_string("hello"))  # 输出结果是olleh