全面解讀Python中的def函數

一、什麼是def函數

def函數是Python語言中定義函數的一種方法，用於封裝重複使用的代碼塊。一個def函數可以接收參數，處理參數並返回一個值。

def函數通常用於將一段代碼的執行過程抽象成一個單元，對於需要經常使用的代碼，可以將其封裝成一個函數，避免重複編寫相同代碼的過程，提高代碼的復用性。

def函數的語法結構如下：

def function_name(parameters):
    """函數文檔字符串"""
    function_suite
    return [expression]

其中，function_name表示函數名，parameters表示函數的參數，可以為空或者包括多個參數名，function_suite表示函數體，可包含一條或多條語句，最後，return語句用於返回函數的值，可以省略。

二、如何定義和調用def函數

在Python中定義def函數的方式相對靈活，在以下代碼中，我們定義了一個簡單的add函數：

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

在函數定義完成後，就可以通過函數名來調用函數，傳遞參數並執行函數，如下：

c = add(1, 2)
print(c) # 輸出3

在上述代碼中，我們通過給add函數傳遞兩個參數，並將返回值賦值給變量c，最後通過print函數將結果輸出。

三、函數參數詳解

Python中的函數參數分為四種類型：

• 位置參數（positional arguments）
• 默認參數（default arguments）
• 可變參數（variable-length arguments）
• 關鍵字參數（keyword arguments）

3.1 位置參數

位置參數是指直接根據參數的位置來傳遞給函數的參數，如下代碼：

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

result = sum(1, 2)
print(result) # 輸出3

在Python中函數定義時，需要給每個參數指定一個名字，這樣才能對參數進行調用。上述代碼中的a和b就是位置參數，實際傳遞的值分別為1和2。

3.2 默認參數

默認參數是指在函數定義時就給參數進行賦值，這樣在函數調用時，如果用戶沒有傳入該參數，就使用該默認值，如下代碼：

def greet(name, message="Hello!"):
    print(name + ", " + message)

greet("John") # 輸出John, Hello!
greet("Lucy", "Hi!") # 輸出Lucy, Hi!

在greet函數中，我們給message參數設置了默認值為”Hello!”，當我們只傳遞了一個參數時，會使用默認值，當我們傳遞了兩個參數時，會覆蓋默認值。

3.3 可變參數

可變參數是指在函數定義時，不確定需要傳遞多少參數，這樣可以在調用函數時傳遞任意數量的參數。在Python中，可變參數可以通過函數名後添加一個星號(*)實現，如下：

def add(*numbers):
    total = 0
    for number in numbers:
        total += number
    return total

result = add(1, 2, 3)
print(result) # 輸出6

在add函數中，我們使用了可變參數來定義一個接收任意數量參數的函數，最終將傳入的參數進行求和並返回結果。

3.4 關鍵字參數

關鍵字參數是指在函數調用時，通過參數名來傳遞參數，這樣可以保證參數順序的任意性。在Python中，關鍵字參數可以通過函數名後添加兩個星號(**)實現，如下：

def print_user_info(name, age, **other_info):
    print(name + " is " + str(age) + " years old.")
    for key, value in other_info.items():
        print(key + ": " + value)

print_user_info("John", 25, address="New York", gender="male")

在print_user_info函數中，我們使用了關鍵字參數other_info，通過循環遍歷傳入的參數，來輸出用戶的其他信息。

四、函數文檔字符串

函數文檔字符串是指在函數定義中用於描述函數功能的字符串，定義方式如下：

def function_name(parameters):
    """函數文檔字符串"""
    function_suite
    return [expression]

可以通過在函數定義的第一行添加一個字符串來定義函數文檔字符串，如下：

def add(a, b):
    """該函數用於計算a和b的和"""
    c = a + b
    return c

在Python中，可以通過help(函數名)或者函數名.__doc__來查看函數文檔字符串，如下：

print(help(add)) # 輸出add函數的文檔字符串
print(add.__doc__) # 輸出add函數的文檔字符串

五、函數返回值

在Python中，函數可以返回一個值，可以返回多個值，也可以不返回值。

5.1 返回一個值

當函數只需要返回一個值時，可以使用return語句直接返回該值，如下：

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

c = add(1, 2)
print(c) # 輸出3

5.2 返回多個值

當函數需要返回多個值時，可以使用元組、列表或者字典等數據結構來返回多個值，如下：

def get_user_info():
    name = "John"
    age = 25
    gender = "male"
    return name, age, gender

user_info = get_user_info()
print(user_info) # 輸出('John', 25, 'male')

在該代碼中，我們定義了一個函數用於返回用戶信息，使用元組來返回多個值。

5.3 不返回值

當函數不需要返回值時，可以省略return語句，如下：

def greet(name, message="Hello!"):
    print(name + ", " + message)

greet("John") # 輸出John, Hello!

在該代碼中，我們定義了一個函數用於輸出問候語，未定義返回值。

六、總結

Python中的def函數是封裝代碼塊，提高代碼復用性的有效方式，通過定義函數名、參數以及函數體等來實現。在函數調用時，可以通過位置參數、默認參數、可變參數或者關鍵字參數來傳遞參數，也可以返回一個值、多個值或者不返回值。同時，函數文檔字符串可以為函數提供功能描述，方便其他開發人員使用和理解。