Python中函数的用法实例教程

什么是函数？

在Python中，函数是一段可重用的代码块，其可以接收输入参数并返回输出结果。

函数需要有一个名字来区别于其他代码段，名字规则与变量名相同。定义函数时，需要使用关键字 def 来指定函数名和参数列表。函数体需要缩进，我们可以在函数体中实现各种操作逻辑。

例如，下面定义了一个简单的函数：

def hello_world():
    print('Hello, World!')

该函数没有参数，其执行函数体中打印 'Hello, World!' 字符串的操作。

为了调用函数，我们需要使用函数名和括号。例如，为了调用 hello_world() 函数，我们可以这样写：

hello_world()

函数的参数可以分为必选参数和可选参数。必选参数是函数定义时必须指定的参数，其在调用函数时必须提供相应的参数。例如，下面的函数接收两个必选参数：

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

在调用该函数时，你需要为 a 和 b 分别指定参数。例如，我们可以这样求两个数的和：

result = add_num(1, 2)
print(result)  # 3

对于有些参数，我们希望在函数定义时有默认值，这些参数被称为默认参数。默认参数可以在函数调用中直接省略，此时会使用定义时设定的默认值。例如，我们可以这样定义一个函数：

def power(x, n=2):
    return x ** n

power 函数接收两个参数，其中 n 的默认值为 2。在调用函数时，你可以指定一个或两个参数：

print(power(3))   # 使用默认值2，输出 9
print(power(3, 3)) # 指定 n=3，输出 27

有时我们希望能够接收不定个数的参数，这些参数被称为可变参数。在 Python 中，我们可以使用 *args 来接收多个位置参数，或者使用 **kwargs 来接收多个关键字参数。

例如，下方的函数接收任意个参数，求这些参数的平方和：

def square_sum(*args):
    result = sum(arg ** 2 for arg in args)
    return result

调用该函数时，你可以传入任意个参数：

print(square_sum(1, 2, 3, 4))  # 30

有时我们需要在函数中指定关键字参数，这些参数可以按照名字顺序任意排列，不需要按照固定位置传入。

例如，下面的函数接收两个参数 a 和 b，和一个关键字参数 c，默认值为 0：

def mix_add(a, b, *, c=0):
    return a + b + c

该函数只能接收两个位置参数 a 和 b，在调用函数时需要使用关键字参数 c：

print(mix_add(1, 2, c=3))   # 输出 6

函数可以返回一个或多个结果。在 Python 中，我们可以使用 return 关键字来返回结果。例如，下方的函数接收一个数字 n，并返回 1 到 n 的和：

def sum_to_n(n):
    return sum(range(1, n+1))

调用函数时，你可以将函数的结果保存到一个变量中：

result = sum_to_n(100)
print(result)  # 5050

下方的函数可以计算平面坐标系下两点之间的距离。

import math

def distance(x1, y1, x2, y2):
    dx = x2-x1
    dy = y2-y1
    return math.sqrt(dx ** 2 + dy ** 2)

在调用该函数时，你可以指定两点的坐标：

d = distance(1, 2, 4, 6)
print(d)  # 输出 5

下方的函数可以接收任意数量的数字参数，并求其平均数。

def average(*args):
    if not args:
        return None
    return sum(args) / len(args)

在调用该函数时，你可以传入任意数量的数字参数：

print(average(1, 2, 3, 4, 5))  # 输出 3.0
print(average(1, 3, 5))       # 输出 3.0
print(average())              # 输出 None

本文简要介绍了 Python 中函数的用法。我们了解了如何定义和调用函数，如何使用必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数，以及如何返回结果。函数是 Python 编程中一个非常重要的概念，理解和掌握函数的用法是编写高效、易维护的 Python 代码的关键之一。

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