一、引言
在Python中，函数是一段可重用的代码块，它执行特定的任务并可能返回结果。使用函数，我们可以将代码组织成逻辑上独立的单元，从而提高代码的可读性、可维护性和重用性。本文将详细介绍Python中函数的定义、调用、参数传递、局部变量与全局变量、嵌套函数以及高阶函数等内容，并附上相应的代码示例。
二、函数的定义与调用
在Python中，使用def关键字来定义函数。函数的定义包括函数名、参数列表和函数体。
1. 函数的定义
python
def function_name(parameters): |
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"""This is a docstring explaining the function.""" |
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# 函数体，即函数要执行的代码块 |
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return result # 可选，返回函数执行结果 |
2. 函数的调用
定义好函数后，我们可以通过函数名加括号的形式来调用函数，并传递相应的参数。
python
result = function_name(arguments) # 调用函数并可能接收返回值 |
三、参数传递
Python中的函数参数传递主要有位置参数、关键字参数、默认参数、可变参数等几种形式。
1. 位置参数
按照参数在函数定义中的位置顺序来传递参数。
python
def greet(name, age): |
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print(f"Hello, {name}! You are {age} years old.") |
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greet("Alice", 25) # 输出：Hello, Alice! You are 25 years old. |
2. 关键字参数
通过参数名来指定参数的值，不依赖于参数的位置顺序。
python
greet(age=25, name="Alice") # 输出与上面相同 |
3. 默认参数
在函数定义中给参数指定默认值，调用函数时可以省略该参数。
python
def greet(name, age=None): |
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if age is not None: |
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print(f"Hello, {name}! You are {age} years old.") |
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else: |
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print(f"Hello, {name}!") |
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greet("Bob") # 输出：Hello, Bob! |
4. 可变参数
使用*args和**kwargs来接收任意数量的位置参数和关键字参数。
python
def sum_numbers(*args): |
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return sum(args) |
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print(sum_numbers(1, 2, 3, 4)) # 输出：10 |
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def process_kwargs(**kwargs): |
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for key, value in kwargs.items(): |
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print(f"{key} = {value}") |
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process_kwargs(name="Charlie", age=30, country="USA") |
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# 输出： |
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# name = Charlie |
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# age = 30 |
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# country = USA |
四、局部变量与全局变量
在函数内部定义的变量是局部变量，它们只在函数内部可见。在函数外部定义的变量是全局变量，它们在整个程序中都可见。
python
global_var = "I am a global variable" |
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def show_variables(): |
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local_var = "I am a local variable" |
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print(local_var) # 可以访问局部变量 |
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print(global_var) # 也可以访问全局变量 |
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# 如果想在函数内部修改全局变量，需要使用global关键字 |
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global global_var |
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global_var = "Global variable modified inside function" |
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show_variables() |
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print(global_var) # 输出：Global variable modified inside function |
五、嵌套函数
在一个函数内部定义的另一个函数称为嵌套函数。嵌套函数可以访问其外部函数（父函数）的局部变量。
python
def outer_function(): |
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outer_var = "I am outside" |
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def inner_function(): |
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print(outer_var) # 可以访问外部函数的局部变量 |
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inner_var = "I am inside" |
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print(inner_var) |
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inner_function() # 调用嵌套函数 |
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outer_function() # 输出： |
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# I am outside |
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# I am inside |
六、高阶函数
高阶函数是指那些接受函数作为参数或返回函数的函数。
1. 接受函数作为参数的函数
python
def apply_function(func, value): |
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return func(value) |
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def square(x): |
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return x ** 2 |
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result = apply |
