Python内置函数之def function_name函数解读_Python

在 python 中，def function_name是定义函数的基本语法。函数是组织好的、可重复使用的代码块，用于执行单一或相关联的任务。

下面详细介绍函数的定义、参数、返回值及实战案例。

1. 函数定义语法

def function_name(parameters):
    """函数文档字符串（可选）"""
    # 函数体
    return value  # 返回值（可选）

关键要素

def：关键字，声明函数。
function_name：函数名，遵循标识符规则（小写字母、下划线）。
parameters（参数）：函数接收的输入，可选。
return：语句，用于返回结果，可省略（默认返回none）。

2. 参数类型

函数参数分为以下几类：

位置参数（positional arguments）

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

result = add(3, 5)  # a=3, b=5，按位置传递参数

默认参数（default arguments）

def greet(name, msg="hello"):
    return f"{msg}, {name}!"

print(greet("alice"))       # 使用默认值："hello, alice!"
print(greet("bob", "hi"))   # 覆盖默认值："hi, bob!"

*可变参数（args）

接收任意数量的位置参数，打包为元组。

def sum_all(*args):
    return sum(args)

print(sum_all(1, 2, 3))      # 输出: 6
print(sum_all(1, 2, 3, 4))   # 输出: 10

** 关键字参数（kwargs）

接收任意数量的关键字参数，打包为字典。

def print_info(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

print_info(name="alice", age=30)
# 输出:
# name: alice
# age: 30

混合使用

def complex_func(a, b=10, *args, **kwargs):
    print(f"a={a}, b={b}, args={args}, kwargs={kwargs}")

complex_func(1, 2, 3, 4, x=5, y=6)
# 输出: a=1, b=2, args=(3, 4), kwargs={'x': 5, 'y': 6}

3. 返回值

函数可通过return语句返回值，支持返回多个值（元组形式）。

def calculate(a, b):
    return a + b, a - b, a * b  # 返回多个值

sum_result, diff_result, prod_result = calculate(5, 3)
print(sum_result)   # 输出: 8
print(diff_result)  # 输出: 2
print(prod_result)  # 输出: 15

4. 实战案例

案例 1：字符串反转

def reverse_string(s):
    return s[::-1]

print(reverse_string("hello"))  # 输出: "olleh"

案例 2：判断素数

def is_prime(num):
    if num < 2:
        return false
    for i in range(2, int(num ** 0.5) + 1):
        if num % i == 0:
            return false
    return true

print(is_prime(7))   # 输出: true
print(is_prime(8))   # 输出: false

案例 3：文件读取

def read_file(filename):
    try:
        with open(filename, 'r') as f:
            return f.read()
    except filenotfounderror:
        return none

content = read_file("data.txt")
if content:
    print(content)
else:
    print("文件不存在")

案例 4：高阶函数（函数作为参数）

def apply_operation(func, a, b):
    return func(a, b)

def multiply(x, y):
    return x * y

result = apply_operation(multiply, 3, 4)
print(result)  # 输出: 12

5. 注意事项

作用域：函数内部定义的变量为局部变量，外部无法访问。

def test():
    x = 10
print(x)  # 报错：nameerror

默认参数的陷阱：默认参数只在函数定义时初始化一次，避免使用可变对象（如列表）作为默认参数。

def append_value(value, lst=[]):  # 错误示例
    lst.append(value)
    return lst

print(append_value(1))  # 输出: [1]
print(append_value(2))  # 输出: [1, 2]（非预期）

正确做法：

def append_value(value, lst=none):
    if lst is none:
        lst = []
    lst.append(value)
    return lst

文档字符串（docstring）：建议为函数添加文档说明，通过__doc__属性访问。

def my_func():
    """这是一个示例函数"""
    pass

print(my_func.__doc__)  # 输出: "这是一个示例函数"

6. 进阶技巧

lambda 函数（匿名函数）

适用于简单的单行函数：

square = lambda x: x ** 2
print(square(5))  # 输出: 25

装饰器（decorators）

用于扩展函数功能：

def timer_decorator(func):
    import time
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"函数运行时间: {time.time() - start_time}秒")
        return result
    return wrapper

@timer_decorator
def heavy_computation(n):
    return sum(i*i for i in range(n))

heavy_computation(1000000)  # 输出运行时间