Python 函数

1. 引入函数概念

函数是一段可以重复使用的代码块，用于完成特定任务。它可以接受输入（称为参数），执行操作，并返回输出（称为返回值）。使用函数的好处包括提高代码的模块化、可读性和可维护性。例如，我们可以用函数来封装问候逻辑，避免重复编写相同的代码。

2. 函数定义

在Python中，使用def关键字定义函数。基本语法如下：

• def后跟函数名和括号中的参数列表。
• 函数体缩进编写。
• 使用return语句返回结果，若无return，函数默认返回None。

示例：

def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

print(greet("Alice"))  # 输出: Hello, Alice!

3. 函数调用

定义函数后，通过函数名和参数调用它。调用时需要提供与定义时匹配的参数。

示例：

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

result = add(3, 5)
print(result)  # 输出: 8

4. 空函数

有时我们需要占位函数，可以使用pass语句定义空函数，表示暂不实现具体逻辑。

示例：

def do_nothing():
    pass

do_nothing()  # 调用空函数，不执行任何操作

5. 返回多个值的函数

Python允许函数返回多个值，实际上返回的是一个元组。可以用多个变量接收返回值，也可以通过解包直接使用。

示例：

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

pos = get_position()
print(pos)  # 输出: (10, 20)

x, y = get_position()
print(x)    # 输出: 10
print(y)    # 输出: 20

6. 函数参数检查

为了确保函数接收正确的参数，可以使用isinstance检查类型，或抛出异常提示用户。

示例：

def add(a, b):
    if not isinstance(a, (int, float)) or not isinstance(b, (int, float)):
        raise TypeError("参数必须是数字")
    return a + b

print(add(1, 2))  # 输出: 3
# print(add("1", 2))  # 会抛出TypeError

7. 函数参数

Python支持多种参数类型，包括 位置参数、默认参数、可变参数、关键字参数、命名关键字参数，这些参数定义类型都对应着不同的场景，在下一章节我们会详细讲解。

8. 递归函数

递归函数在内部调用自身，需设置递归结束条件以终止递归。

示例：计算阶乘

def factorial(n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n - 1)

print(factorial(5))  # 输出: 120

9. 函数的注意事项

• 命名：函数名应描述其功能，遵循小写加下划线规范。
• 全局变量：避免使用全局变量，优先通过参数和返回值传递数据。
• 默认值：默认值应为不可变对象，避免使用列表等可变对象。
• 递归深度：注意Python的递归深度限制（默认1000），避免栈溢出。

示例：避免可变默认值问题

def append_to_list(item, lst=None):
    if lst is None:
        lst = []
    lst.append(item)
    return lst

print(append_to_list(1))  # 输出: [1]
print(append_to_list(2))  # 输出: [2]

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

print(wrong_append_to_list(1))  # 输出: [1]
print(wrong_append_to_list(2))  # 输出: [1, 2]，lst被共享