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一、什么是函数？
函数是组织好的、可重复使用的代码段，用于实现单一或相关联功能的封装。如同生活中的工具，函数能让我们避免重复造轮子，提高开发效率和代码可维护性。
二、函数定义与调用
2.1 基本语法
def 函数名(参数):
"""函数说明文档"""
函数体
return 返回值
2.2 示例演示
定义问候函数
def greet(name):
"""显示简单的问候语"""
print(f"Hello, {name}!")
调用函数
greet("Alice") # 输出：Hello, Alice!
greet("Bob") # 输出：Hello, Bob!
三、函数参数详解
3.1 位置参数
def calculate_area(length, width):
return length * width
print(calculate_area(5, 3)) # 输出：15
3.2 默认参数
def power(base, exponent=2):
return base ** exponent
print(power(3)) # 输出：9
print(power(2, 4)) # 输出：16
3.3 可变参数
def sum_all(*numbers):
total = 0
for n in numbers:
total += n
return total
print(sum_all(1, 2, 3)) # 输出：6
3.4 关键字参数
def build_profile(**info):
profile = {}
for key, value in info.items():
profile[key] = value
return profile
user = build_profile(name="Alice", age=25, occupation="Engineer")
print(user) # 输出：{'name': 'Alice', 'age': 25, 'occupation': 'Engineer'}
四、返回值与文档说明
4.1 返回多个值
def calculate(a, b):
return a+b, a-b, a*b
sum_result, sub_result, mul_result = calculate(8, 5)
4.2 编写文档字符串
def quadratic(a, b, c):
"""
解一元二次方程
参数：
a: 二次项系数
b: 一次项系数
c: 常数项
返回：
方程的实数解元组
"""
discriminant = b**2 - 4*a*c
x1 = (-b + discriminant**0.5) / (2*a)
x2 = (-b - discriminant**0.5) / (2*a)
return x1, x2
五、函数嵌套与作用域
5.1 嵌套函数示例
def outer():
print("外层函数被调用")
def inner():
print("内层函数被调用")
inner()
outer()
输出：
外层函数被调用
内层函数被调用
5.2 变量作用域
global_var = "全局变量"
def test_scope():
local_var = "局部变量"
print(global_var) # 可以访问全局变量
test_scope()
print(local_var) # 报错：NameError
5.3 global关键字
count = 0
def increment():
global count
count += 1
increment()
print(count) # 输出：1
六、综合案例
def temperature_converter(value, unit):
"""
温度单位转换器
参数：
value: 温度值
unit: 原始单位（'C'或'F'）
返回：
转换后的温度值（保留两位小数）
"""
if unit == 'C':
converted = value * 9/5 + 32
return round(converted, 2)
elif unit == 'F':
converted = (value - 32) * 5/9
return round(converted, 2)
else:
raise ValueError("无效的温度单位")
print(temperature_converter(37, 'C')) # 输出：98.6
print(temperature_converter(100, 'F')) # 输出：37.78