Python 函数详解：定义、参数、返回值与作用域

2.2 调用函数 / 使用函数

函数名 (实参列表)  # 不考虑返回值
result = 函数名 (实参列表)  # 考虑返回值

注意：

1. 函数定义不会执行函数体内容，必须调用才会执行。
2. 必须先定义，再使用。
3. 建议遵循 PEP8 规范，文件末尾加上空行。

3. 函数参数：实参、形参

3.1 概念

函数定义时指定'形式参数'（形参），调用时传递'实际参数'（实参）。一份函数可针对不同数据处理。

3.2 示例

def calcSum(beg, end):
    theSum = 0
    for i in range(beg, end + 1):
        theSum += i
    print(theSum)

calcSum(1, 100)  # beg=1, end=100
calcSum(300, 400)  # beg=300, end=400

实参与形参的关系如同合同，甲方乙方对应具体人员。

3.3 注意事项

• 形参个数需与实参匹配。
• Python 是动态类型语言，形参不必指定类型，支持多种类型参数。

4. 函数返回值

4.1 概念

参数是输入，返回值是输出。函数像工厂，参数是原材料，返回值是产品。

4.2 最佳实践

倾向于将计算逻辑与用户交互分离。函数负责计算并返回结果，由调用者决定如何展示（打印、存文件等）。

def calcSum(beg, end):
    theSum = 0
    for i in range(beg, end + 1):
        theSum += i
    return theSum

result = calcSum(1, 100)
print(result)

4.3 多个返回值

一个函数可以返回多个值，默认通过元组实现。

def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x, y

a, b = getPoint()

5. 变量作用域

5.1 局部变量与全局变量

• 局部变量：在函数内部定义的变量，仅在函数内生效。
• 全局变量：不在任何函数内部的变量。

5.2 作用域规则

1. 变量只能在所在的作用域内生效。
2. 不同作用域允许存在同名变量，但它们是独立的。
3. 函数内部访问变量时，先查局部，再查全局。
4. 若要在函数内部修改全局变量，需使用 global 关键字声明。

x = 20
def test():
    global x
    x = 10
    print(f'函数内部 x = {x}')

test()
print(f'函数外部 x = {x}')

5.3 语句块影响

if / while / for 等语句块不会创建新的作用域，其中定义的变量在外部依然可用。

6. 函数执行过程

调用函数会执行函数体，遇到 return 或执行结束则返回调用位置。可使用调试器（如 PyCharm 的 Debug 模式）观察断点和栈帧变化。

7. 链式调用和嵌套调用

7.1 链式调用

将一个函数的返回值作为另一个函数的参数。

print(isOdd(add(5, 5)))

7.2 嵌套调用

函数内部调用其他函数。每次调用会在调用栈新增一个元素（栈帧），每个函数的局部变量包含在自己的栈帧中。

8. 函数递归

8.1 概念

函数嵌套调用自己。例如计算阶乘。

def factor(n):
    if n == 1:
        return 1
    return n * factor(n - 1)

print(factor(5))

8.2 注意事项

1. 必须存在递归结束条件。
2. 每次递归需逼近结束条件，否则会导致无限递归或栈溢出。
3. 递归代码量虽少，但难以理解且效率可能低于循环，实际开发需谨慎使用。

9. 参数默认值

9.1 概念

给形参指定默认值，调用时可省略该参数。

def add(x, y, debug=False):
    if debug:
        print(f'调试信息：x={x}, y={y}')
    return x + y

add(10, 20)      # debug 默认为 False
add(10, 20, True)  # 显式传入

带有默认值的参数需放在没有默认值的参数后面。

10. 关键字参数

10.1 概念

调用时通过 形参名=实参 的方式传参，可调整顺序。

def test(x, y):
    print(f'x = {x}')
    print(f'y = {y}')

test(y=100, x=200)  # 无视顺序

关键字参数通常搭配默认参数使用，降低调用成本。

11. 小结

函数是编程语言的核心机制。重点掌握：

1. 函数的定义与调用。
2. 参数的传递方式（位置、关键字、默认值）。
3. 作用域规则与栈帧原理。
4. 递归的使用场景与风险。

在实际编程中，合理设计函数能显著提升代码的可读性与可维护性。