函数与模块：函数的定义与调用¶

在Python编程中，函数是组织代码的基本单元。通过函数，我们可以将代码分解为可重用的块，从而提高代码的可读性和可维护性。本章将详细介绍如何定义函数、传递参数以及调用函数。

1. 函数的定义¶

在Python中，函数使用def关键字定义。函数定义的基本语法如下：

def 函数名(参数1, 参数2, ...):
    # 函数体
    return 返回值

def：定义函数的关键字。
函数名：函数的名称，遵循Python的命名规则。
参数1, 参数2, ...：函数的参数列表，可以有多个参数，也可以没有参数。
函数体：函数的具体实现代码。
return：返回函数的结果。如果没有return语句，函数默认返回None。

示例1：定义一个简单的函数¶

# 定义一个名为greet的函数，没有参数
def greet():
    print("Hello, World!")

# 调用函数
greet()

解释： - 这个函数名为greet，它不接受任何参数。 - 函数体内只有一条print语句，用于输出"Hello, World!"。 - 调用函数时，只需使用函数名后跟括号()即可。

示例2：带参数的函数¶

# 定义一个名为greet_user的函数，接受一个参数name
def greet_user(name):
    print(f"Hello, {name}!")

# 调用函数并传递参数
greet_user("Alice")
greet_user("Bob")

解释： - 这个函数名为greet_user，它接受一个参数name。 - 在函数体内，使用print语句输出带有参数值的问候语。 - 调用函数时，需要传递一个参数值，如"Alice"或"Bob"。

示例3：带返回值的函数¶

# 定义一个名为add的函数，接受两个参数a和b，并返回它们的和
def add(a, b):
    return a + b

# 调用函数并打印返回值
result = add(3, 5)
print(f"The sum is {result}")

解释： - 这个函数名为add，它接受两个参数a和b。 - 函数体内使用return语句返回a + b的结果。 - 调用函数时，传递两个参数值，并将返回值存储在变量result中，最后打印结果。

2. 函数的调用¶

函数定义后，可以通过函数名加括号()来调用。如果函数有参数，调用时需要传递相应的参数值。

示例4：调用带默认参数的函数¶

# 定义一个名为greet_user_with_default的函数，带有一个默认参数
def greet_user_with_default(name="Guest"):
    print(f"Hello, {name}!")

# 调用函数，不传递参数
greet_user_with_default()  # 输出: Hello, Guest!

# 调用函数，传递参数
greet_user_with_default("Alice")  # 输出: Hello, Alice!

解释： - 这个函数名为greet_user_with_default，它有一个默认参数name="Guest"。 - 如果调用函数时不传递参数，函数将使用默认值"Guest"。 - 如果传递参数，函数将使用传递的参数值。

3. 练习¶

练习1：定义一个函数¶

定义一个名为multiply的函数，接受两个参数a和b，并返回它们的乘积。然后调用这个函数，传递两个整数，并打印结果。

提示： - 使用def关键字定义函数。 - 使用return语句返回结果。

练习2：带默认参数的函数¶

定义一个名为greet_with_time的函数，接受两个参数：name和time。time参数有一个默认值"morning"。函数应输出类似于"Good morning, Alice!"的问候语。调用这个函数，分别传递和不传递time参数。

提示： - 使用默认参数语法time="morning"。 - 使用print语句输出问候语。

练习3：计算阶乘¶

定义一个名为factorial的函数，接受一个整数n，并返回n的阶乘。阶乘的定义是n! = n * (n-1) * (n-2) * ... * 1。调用这个函数，计算并打印5!的结果。

提示： - 使用循环或递归来计算阶乘。 - 确保处理n=0的情况，因为0! = 1。

4. 总结¶

函数的定义：使用def关键字定义函数，函数名后跟参数列表和冒号:。
函数的调用：通过函数名加括号()来调用函数，传递必要的参数。
参数传递：函数可以接受多个参数，参数可以有默认值。
返回值：使用return语句返回函数的结果，如果没有return语句，函数默认返回None。

通过本章的学习，你应该能够定义和调用简单的函数，并理解如何传递参数和返回值。函数是Python编程中非常重要的概念，掌握它们将帮助你编写更高效、更易维护的代码。