10分钟学会Python函数基础知识("10分钟速成：Python函数基础入门教程")

一、函数的定义与调用

在Python中，函数是组织代码的基本单元，用于封装可重复使用的代码块。下面我们来学习怎样定义和调用函数。

1. 定义函数

使用`def`关键字来定义函数，后跟函数名和一对圆括号，圆括号内可以包含参数。函数体是缩进的代码块。

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

2. 调用函数

调用函数时，需要使用函数名和圆括号，圆括号内传入相应的参数。

say_hello("Alice")

执行上述代码将输出：`Hello, Alice!`

二、函数参数

Python函数拥护多种参数形式，包括位置参数、关键字参数、默认参数、可变参数等。

1. 位置参数

位置参数是指在调用函数时按照函数定义时参数的顺序传值的参数。

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

调用`add(3, 4)`将返回`7`。

2. 关键字参数

关键字参数允许你通过参数名来传递参数值，这样参数的顺序就不重要了。

add(b=4, a=3)

同样会返回`7`。

3. 默认参数

在函数定义中，你可以为参数设置默认值，这样在调用函数时如果不提供该参数，则会使用默认值。

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

调用`greet()`将输出：`Hello, World!`，调用`greet("Alice")`将输出：`Hello, Alice!`。

4. 可变参数

可变参数允许你传入任意数量的参数。使用`*args`来即位置可变参数，使用`**kwargs`来即关键字可变参数。

def my_function(*args, **kwargs):
    for arg in args:
        print(arg)
    for key in kwargs:
        print(f"{key}: {kwargs[key]}")

调用`my_function(1, 2, 3, a=4, b=5)`将输出：

1
2
3
a: 4
b: 5

三、函数的返回值

函数可以使用`return`语句返回一个值。如果没有`return`语句，函数会在执行完所有代码后返回`None`。

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

调用`result = add(3, 4)`后，变量`result`的值为`7`。

四、函数的嵌套

函数可以嵌套定义，即在一个函数内部定义另一个函数。

def outer_function():
    def inner_function():
        print("This is the inner function.")
    inner_function()
outer_function()

执行上述代码将输出：`This is the inner function.`

五、作用域

在Python中，变量的作用域决定了其生命周期和可访问性。全局作用域指的是在函数外部定义的变量，而局部作用域指的是在函数内部定义的变量。

1. 全局变量

在函数外部定义的变量是全局变量，可以在函数内部和外部访问。

global_var = "I am global."
def print_global_var():
    print(global_var)
print_global_var()

执行上述代码将输出：`I am global.`

2. 局部变量

在函数内部定义的变量是局部变量，只能在函数内部访问。

def print_local_var():
    local_var = "I am local."
    print(local_var)
print_local_var()
# print(local_var)  # 这将引发NameError

执行上述代码将输出：`I am local.`，但如果尝试在函数外部访问`local_var`，则会引发`NameError`。

六、模块与函数库

Python标准库中包含了许多内置模块和函数库，可以让我们方便地使用预定义的函数和功能。

1. 导入模块

使用`import`关键字来导入模块。

import math

现在可以调用`math`模块中的函数了，例如`math.sqrt(16)`将返回`4`。

2. 导入特定函数

可以使用`from ... import ...`语法来导入模块中的特定函数。

from math import sqrt

现在可以直接使用`sqrt(16)`而不需要`math.`前缀。

3. 导入所有函数

使用`from ... import *`可以导入模块中的所有函数和变量，但通常不推荐这样做，基于它大概会让命名冲突。

from math import *

总结

通过本文的学习，我们了解了Python函数的基础知识，包括函数的定义与调用、参数传递、返回值、嵌套、作用域以及模块的使用。这些知识是Python编程的基础，掌握它们对于后续的Python学习至关重要。

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