Python基礎：使用def定義函數來實現復用，提高代碼可維護性

在編寫Python程序的過程中，我們都會遇到需要重複使用的代碼塊。為了防止代碼重複，Python提供了函數來完成這項任務。在本文中，我們將探討如何使用def定義函數來實現代碼復用和提高代碼可維護性。

一、函數的定義和調用

函數是一段可重複使用的代碼塊。由於Python是解釋型語言，因此在使用函數之前必須先定義它。函數的定義如下所示：

def function_name(parameters):
    statement(s)

其中，function_name是函數名，parameters是函數的參數列表，語句部分是函數的主體。

定義好函數後，就可以使用它了。函數調用方式如下所示：

function_name(arguments)

其中，arguments是傳遞給函數的參數。函數執行完畢後，會返回一個值。

二、函數參數的使用

函數可以有不同類型的參數：

• 必需參數
• 關鍵字參數
• 默認參數
• 不定長參數

必需參數是指必須要傳遞的參數，如果不傳遞則會報錯。關鍵字參數是指使用參數名來傳遞參數的方式。默認參數是指在定義函數時給參數設置默認值，不傳遞該參數則使用默認值。不定長參數是指傳遞可變數量的參數。下面是函數參數的使用示例：

# 必需參數示例
def printinfo(name, age):
   print("Name: ", name)
   print("Age ", age)

printinfo("Tom", 25)

# 關鍵字參數示例
def printinfo(name, age):
   print("Name: ", name)
   print("Age ", age)

printinfo(age=25, name="Tom")

# 默認參數示例
def printinfo(name, age=25):
   print("Name: ", name)
   print("Age ", age)

printinfo("Tom")

# 不定長參數示例
def printinfo(arg, *vartuple):
   print("輸出: ")
   print(arg)
   for var in vartuple:
      print(var)
   return;

printinfo(10)
printinfo(70, 60, 50)

三、函數返回值的使用

在函數執行完畢後，可以返回一個值。返回值可以是任何類型的對象。您可以使用return語句來返回值，如下所示：

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

print(sum(10, 20))

在這個示例中，sum函數計算了兩個數字的和並返回結果。在函數調用中，可以將返回值賦給一個變數，並使用該變數進行後續操作。

四、局部變數和全局變數

在函數中定義的變數稱為局部變數，只在函數內部起作用。因此，局部變數只能在函數內部或通過return語句返回它們的值。相反，全局變數定義在函數外部，並可以在整個程序中使用。下面是一個使用全局變數和局部變數的示例：

total = 0 # 全局變數
def sum(arg1, arg2):
    # 返回2個參數的和."
    total = arg1 + arg2 # total在這裡是局部變數.
    print("函數內是局部變數 : ", total)
    return total

sum(10, 20)
print("函數外是全局變數 : ", total)

五、閉包和lambda函數

閉包是指函數對象可以記住自由變數的值。這意味著函數可以訪問並修改在函數定義時不在其參數列表中的變數。lambda函數是一種匿名函數，它可以接受任意數量的參數但只能有一個表達式。下面是一個使用閉包和lambda函數的示例：

# 閉包示例
def outerFunction(text):
    def innerFunction():
        print(text)
    return innerFunction # 注意：這裡返回的是函數對象

myFunction = outerFunction('Hello')
myFunction()

# lambda函數示例
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
print("相加後的值為 : ", sum(10, 20))
print("相加後的值為 : ", sum(20, 20))

六、總結

函數是Python編程中的一項基本技能。使用函數可以讓代碼更加簡潔、可讀和可維護。在編寫函數時，需要考慮函數參數、返回值、局部變數和全局變數等問題。此外，Python還提供了閉包和lambda函數等高級特性來進一步增強函數的靈活性。

下面是本文中所使用的示例代碼：

# 必需參數示例
def printinfo(name, age):
   print("Name: ", name)
   print("Age ", age)

printinfo("Tom", 25)

# 關鍵字參數示例
def printinfo(name, age):
   print("Name: ", name)
   print("Age ", age)

printinfo(age=25, name="Tom")

# 默認參數示例
def printinfo(name, age=25):
   print("Name: ", name)
   print("Age ", age)

printinfo("Tom")

# 不定長參數示例
def printinfo(arg, *vartuple):
   print("輸出: ")
   print(arg)
   for var in vartuple:
      print(var)
   return;

printinfo(10)
printinfo(70, 60, 50)

# 返回值示例
def sum(a, b):
   result = a + b
   return result

print(sum(10, 20))

# 全局變數和局部變數示例
total = 0 # 全局變數
def sum(arg1, arg2):
    # 返回2個參數的和."
    total = arg1 + arg2 # total在這裡是局部變數.
    print("函數內是局部變數 : ", total)
    return total

sum(10, 20)
print("函數外是全局變數 : ", total)

# 閉包示例
def outerFunction(text):
    def innerFunction():
        print(text)
    return innerFunction # 注意：這裡返回的是函數對象

myFunction = outerFunction('Hello')
myFunction()

# lambda函數示例
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
print("相加後的值為 : ", sum(10, 20))
print("相加後的值為 : ", sum(20, 20))