Python - 函數：高效編程的門戶

你好，有抱負的Python程序員！很高興成為你在這個令人興奮的Python函數世界之旅中的導遊。作為一個教了多年編程的人，我可以告訴你，函數就像是編程中的瑞士軍刀——多功能、強大且絕對必需。讓我們一起深入探索Python函數的奧秘吧！

Python - Functions

Python函數是什麼？

想象一下你在做餅乾（嗯！）。如果每次都不需要重新量取食材，只需說“做餅乾”就能讓所有步驟自動完成，那不是很好嗎？這正是程序中的函數所做的！它們是可重用的代碼塊，用於执行特定任務。

為什麼使用函數？

可重用性：寫一次，多次使用。
模塊化：將複雜問題分解為更小、更易管理的部分。
可讀性：使你的代碼更容易理解和維護。

Python函數的類型

Python提供了多種類型的函數：

內建函數
用戶定義的函數
匿名函數（lambda函數）

現在我們先專注於用戶定義的函數，因為它們是你Python之旅的基礎。

定義Python函數

創建函數就像寫食譜一樣。以下是基本結構：

def greet_user(name):
"""此函數用於向用戶問好"""
print(f"你好，{name}！歡迎進入Python函數的世界！")

讓我們來解釋一下：

def 是關鍵字，告訴Python我們正在定義一個函數。
greet_user 是函數名稱（選擇有描述性的名稱！）。
(name) 是函數期望接收的參數。
缩進的塊是函數體，魔法就在這裡發生。
三重引號中的字符串稱為文檔字符串，提供了對函數的簡短描述。

調用Python函數

現在我們已經定義了函數，讓我們使用它！

greet_user("Alice")

輸出：

你好，Alice！歡迎進入Python函數的世界！

看起來很容易吧？我們只是調用了函數，並傳遞了一個參數（"Alice"），然後它完美地完成了工作！

引用傳遞與值傳遞

在Python中，一切都是對象，所有的變量都保存對對象的引用。這意味著當你將變量傳遞給函數時，其實是傳遞對該變量指向對象的引用。這個概念對於理解函數如何與數據交互非常重要。

def modify_list(my_list):
my_list.append(4)
print("函數內部：", my_list)

original_list = [1, 2, 3]
modify_list(original_list)
print("函數外部：", original_list)

輸出：

函數內部： [1, 2, 3, 4]
函數外部： [1, 2, 3, 4]

注意到原始列表被修改了嗎？這是因為我們傳遞了列表的引用，而不是副本。

Python函數參數

Python提供了靈活的傳遞參數給函數的方式。讓我們來探索它們！

位置參數或必選參數

這些是最基本的參數形式。參數的順序很重要！

def greet(name, greeting):
print(f"{greeting}，{name}！")

greet("Bob", "Hello")  # 正確
greet("Hello", "Bob")  # 哎呀！這將產生意外的結果

關鍵字參數

當你想讓函數調用更加明確時使用這些：

greet(name="Charlie", greeting="早上好")
greet(greeting="晚上好", name="David")  # 這裡的順序無關緊要！

預設參數

這些提供了一個默認值，如果沒有提供參數則使用它：

def greet(name, greeting="Hello"):
print(f"{greeting}，{name}！")

greet("Eve")  # 使用默認問候語
greet("Frank", "晚安")  # 覆蓋默認值

絕對位置參數

Python 3.8引入了一種指定必須通過位置傳遞的參數的方式：

def greet(name, /, greeting="Hello"):
print(f"{greeting}，{name}！")

greet("George")  # 正確
greet(name="Helen")  # 這將引發錯誤

關鍵字 only 參數

強制調用者使用關鍵字參數以增加清晰度：

def greet(*, name, greeting="Hello"):
print(f"{greeting}，{name}！")

greet(name="Ivy")  # 正確
greet("Jack")  # 這將引發錯誤

任意的或可變長度參數

當你不確定會收到多少個參數時：

def greet(*names):
for name in names:
print(f"你好，{name}！")

greet("Kate", "Liam", "Mia")

帶有返回值的Python函數

函數也可以返回結果：

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

result = add(5, 3)
print(f"總和是：{result}")

匿名函數（Lambda函數）

有時你需要一個快速的一次性使用的函數。這裡引入lambda函數：

square = lambda x: x ** 2
print(square(4))  # 輸出：16

變量的作用域

理解變量的作用域對於編寫高效且無錯誤的代碼至關重要。

全局變量與局部變量

global_var = "我是全局的！"

def scope_test():
local_var = "我是局部的！"
print(global_var)  # 這可以工作
print(local_var)   # 這也可以工作

scope_test()
print(global_var)  # 這可以工作
print(local_var)   # 這將引發錯誤

請記住，局部變量只能在它們的函數內訪問！

函數方法表格

以下是Python中一些常見的與函數相關的方法的便捷表格：

方法	描述	示例
`def`	定義一個函數	`def my_function():`
`return`	指定返回值	`return x + y`
`lambda`	創建一個匿名函數	`lambda x: x * 2`
`*args`	允許任意數量的位置參數	`def func(*args):`
`**kwargs`	允許任意數量的關鍵字參數	`def func(**kwargs):`
`global`	在函數內聲明全局變量	`global x`
`nonlocal`	在嵌套函數中聲明非局部變量	`nonlocal y`

就是這樣，我親愛的學生們！我們一起走過了Python函數的土地，從基礎到一些更先進的概念。請記住，練習成就完美，所以不要猶豫在您自己的代碼中嘗試這些概念。編程愉快，願函數與你同在！

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