未Python 代码复用神器！10 分钟学会函数 `def`，一次编写多次调用

Python 代码复用神器！10 分钟学会函数 def，一次编写多次调用

导语：告别重复，拥抱高效编程！

各位编程初学者，你是否在学习 Python 的过程中，遇到过这样的场景：你需要多次执行一段几乎完全相同的代码，只是其中几个值有所不同？比如，你可能写了三次计算矩形面积的代码，每次都手动修改长和宽的值。这不仅效率低下，还容易出错，更重要的是，它违反了编程界的一条黄金法则——“不要重复你自己”（Don't Repeat Yourself, DRY）。

别担心！Python 提供了一个极其强大且易于使用的工具来解决这个问题，那就是函数（Function）。函数是组织代码、实现代码复用、提高程序可读性和可维护性的基石。掌握函数，就像拥有了一把可以批量生产的“魔法锤”，你只需定义一次操作流程，就能在需要时随时调用，大大提升你的编程效率和代码质量。

今天，我们将用最通俗易懂的方式，带你从零开始，在 10 分钟内学会如何使用 def 关键字定义和调用 Python 函数，从此告别重复劳动，迈向更专业的编程之路！

1. 入门准备：你需要知道什么？

在深入学习函数之前，你需要确保：

Python 环境已安装： 你的电脑上已经安装了 Python 解释器（建议 Python 3.6+）。
基本语法了解： 你对 Python 的变量、数据类型（如整数、字符串）、print() 函数和基本的赋值操作有初步了解。
一颗学习的心： 准备好动手实践，边学边练！

2. 什么是函数？一个生活中的比喻

想象一下你家里的洗衣机。

输入 (Input)： 你把脏衣服放进去，选择洗涤模式（参数）。
过程 (Process)： 洗衣机按照预设的程序（函数体）进行洗涤、漂洗、脱水等操作。
输出 (Output)： 你得到一堆干净的衣服。

洗衣机就是一台“函数”：你给它输入（脏衣服和模式），它执行一系列操作，最后给你一个输出（干净衣服）。你不需要每次都手动搓洗、漂洗、拧干，只需按一个按钮，就能重复利用这套“洗涤”流程。

在编程中，函数也是如此：它接收输入（参数），执行一系列预定义的操作（函数体），然后可能返回一个结果（返回值）。

3. 函数的定义与调用：手把手教学

3.1 定义函数：`def` 关键字登场！

在 Python 中，我们使用 def 关键字来定义一个函数。

基本语法结构：

def 函数名(参数1, 参数2, ...):
    # 函数体（这里写要执行的代码）
    # ...
    # 可选：return 返回值

让我们拆解一下：

def: 定义函数的关键字，必不可少。
函数名: 你给函数起的名字，需要遵循 Python 的命名规则（小写字母和下划线，如 my_function）。函数名应该清晰地表明函数的功能。
(参数1, 参数2, ...): 函数的参数列表。这是函数接收外部数据的地方。参数是可选的，函数可以没有参数，但括号 () 必须保留。
:: 冒号，表示函数定义的开始。
函数体: 缩进的代码块，包含了函数要执行的所有指令。Python 对缩进非常严格！ 函数体内的所有语句必须保持相同的缩进级别（通常是 4 个空格）。
return 返回值: 可选的 return 语句。如果函数需要将某个结果传递回调用它的地方，就使用 return。如果没有 return 语句，函数默认返回 None。

第一个例子：一个简单的“打招呼”函数

我们来定义一个不带参数和返回值的函数，它只打印一句问候语。

def greet():
    """
    这是一个简单的打招呼函数，它会打印一句问候语。
    """
    print("你好，欢迎来到 Python 世界！")

# 注意：此时函数只是被定义了，还没有执行。

代码解释：

def greet(): 定义了一个名为 greet 的函数，它没有参数。
""" ... """: 这是函数的文档字符串（Docstring），用于解释函数的功能。这是一个非常好的编程习惯，方便自己和他人理解代码。
print("你好，欢迎来到 Python 世界！"): 这是函数体，当函数被调用时，这行代码会被执行。

3.2 调用函数：让函数动起来！

定义了函数之后，要让它执行，我们需要**调用（Call）**它。

语法：

函数名(参数1的值, 参数2的值, ...)

继续上面的例子：

def greet():
    """
    这是一个简单的打招呼函数，它会打印一句问候语。
    """
    print("你好，欢迎来到 Python 世界！")

# 调用 greet 函数
greet()
greet() # 可以多次调用

# 预期输出：
# 你好，欢迎来到 Python 世界！
# 你好，欢迎来到 Python 世界！

3.3 带参数的函数：让函数更灵活

函数最强大的地方在于它能够接收参数，这样我们就可以根据不同的输入执行相同的逻辑。

例子：向指定的人打招呼

def greet_person(name):
    """
    向指定的人打招呼。
    参数:
        name (str): 要打招呼的人的名字。
    """
    print(f"你好，{name}！很高兴认识你。")

# 调用 greet_person 函数，并传入不同的名字
greet_person("小明")
greet_person("李华")
greet_person("张三丰")

# 预期输出：
# 你好，小明！很高兴认识你。
# 你好，李华！很高兴认识你。
# 你好，张三丰！很高兴认识你。

代码解释：

def greet_person(name):: 定义了一个名为 greet_person 的函数，它有一个参数 name。
当调用 greet_person("小明") 时，字符串 "小明" 会被赋值给函数内部的 name 变量。
print(f"你好，{name}！很高兴认识你。"): 使用了 f-string (格式化字符串字面量) 来方便地将 name 的值嵌入到字符串中。

3.4 带有返回值的函数：让函数传递结果

有些函数不仅要执行操作，还需要把计算结果返回给调用者。这时，我们使用 return 语句。

例子：计算两个数的和

def add_numbers(a, b):
    """
    计算两个数的和并返回结果。
    参数:
        a (int/float): 第一个数。
        b (int/float): 第二个数。
    返回:
        int/float: 两个数的和。
    """
    sum_result = a + b
    return sum_result # 将计算结果返回

# 调用 add_numbers 函数，并接收返回值
result1 = add_numbers(5, 3)
print(f"5 + 3 = {result1}")

result2 = add_numbers(100, 200)
print(f"100 + 200 = {result2}")

# 也可以直接在 print 中调用
print(f"7 + 8 = {add_numbers(7, 8)}")

# 预期输出：
# 5 + 3 = 8
# 100 + 200 = 300
# 7 + 8 = 15

代码解释：

def add_numbers(a, b):: 定义了一个接收两个参数 a 和 b 的函数。
sum_result = a + b: 在函数内部计算 a 和 b 的和。
return sum_result: 将 sum_result 的值作为函数的执行结果返回。
result1 = add_numbers(5, 3): 调用函数并将返回值存储在 result1 变量中。

print() 和 return 的区别：

print() 是将信息显示到控制台，它没有将数据传回给调用者。
return 是将函数内部处理后的数据传回给调用者，调用者可以继续使用这个数据。

一个函数可以有多个 return 语句，但一旦执行了 return，函数就会立即结束，其后的代码将不再执行。

3.5 综合实例：计算矩形面积

现在，让我们用一个更实际的例子来巩固所学：编写一个函数来计算矩形的面积。

def calculate_rectangle_area(length, width):
    """
    计算矩形的面积。
    参数:
        length (float/int): 矩形的长度。
        width (float/int): 矩形的宽度。
    返回:
        float/int: 矩形的面积。
    """
    if length <= 0 or width <= 0:
        print("错误：长度和宽度必须是正数。")
        return None # 返回 None 表示计算失败
    
    area = length * width
    return area

# 调用函数并打印结果
area1 = calculate_rectangle_area(10, 5)
if area1 is not None: # 检查是否成功计算
    print(f"长为 10，宽为 5 的矩形面积是：{area1}")

area2 = calculate_rectangle_area(7.5, 4)
if area2 is not None:
    print(f"长为 7.5，宽为 4 的矩形面积是：{area2}")

area3 = calculate_rectangle_area(-5, 3) # 尝试传入无效参数
if area3 is not None:
    print(f"长为 -5，宽为 3 的矩形面积是：{area3}") # 这行不会执行

# 预期输出：
# 长为 10，宽为 5 的矩形面积是：50
# 长为 7.5，宽为 4 的矩形面积是：30.0
# 错误：长度和宽度必须是正数。

这个例子展示了：

如何定义带多个参数的函数。
如何使用 if 语句在函数内部进行条件判断。
如何根据条件返回不同的值（包括 None 表示错误情况）。
如何在调用函数后处理其返回值。

4. 常见陷阱与注意事项

在初学函数时，有些常见的错误需要注意：

缩进错误（IndentationError）： Python 依靠缩进来判断代码块的归属。函数体内的所有语句必须保持相同的缩进级别。

# 错误示例
def my_bad_function():
print("这行会报错，因为缩进不对") 
    print("这行也报错")

正确做法：

def my_good_function():
    print("这行是正确的缩进")
    print("这行也是正确的缩进")

忘记调用函数： 定义了函数，但没有调用它，函数体内的代码就不会执行。
```
def say_hello():
    print("Hello!")

# 定义了，但没有调用，所以不会有输出
```

参数数量不匹配： 调用函数时，传入的参数数量必须与函数定义时的参数数量一致。

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

# greet() # 错误：缺少一个参数
# greet("Alice", "Bob") # 错误：多了一个参数

理解 return 和 print 的区别： 再次强调，print 是显示，return 是返回数据。

def multiply_and_print(a, b):
    result = a * b
    print(f"乘积是: {result}") # 只是打印

def multiply_and_return(a, b):
    result = a * b
    return result # 返回结果

val1 = multiply_and_print(2, 3) # 打印 "乘积是: 6"，但 val1 的值是 None
val2 = multiply_and_return(2, 3) # val2 的值是 6

print(f"val1 的值是: {val1}") # 输出：val1 的值是: None
print(f"val2 的值是: {val2}") # 输出：val2 的值是: 6

5. 总结与展望

恭喜你！现在你已经掌握了 Python 函数的核心概念：

def 关键字用于定义函数。
函数可以有参数来接收输入。
函数体内的代码通过缩进来标识。
函数可以使用 return 语句来返回结果。
通过 函数名() 来调用函数。

函数是 Python 编程中最重要的概念之一，它让你的代码：

更易读： 将复杂任务分解成小块。
更易维护： 修改一个功能只需修改对应的函数。
更高效： 避免重复编写相同的代码。
更模块化： 方便代码的组织和团队协作。

下一步你可以学习：

默认参数： 给参数设置默认值。
可变参数 (*args, **kwargs)： 接收不定数量的参数。
局部变量与全局变量： 理解变量的作用域。
Lambda 表达式： 编写匿名函数。

持续练习是掌握编程的关键。尝试编写更多自己的函数，解决一些小问题，你会发现函数的强大之处！

祝你编程愉快！

导语：告别重复，拥抱高效编程！

1. 入门准备：你需要知道什么？

2. 什么是函数？一个生活中的比喻

3. 函数的定义与调用：手把手教学

3.1 定义函数：def 关键字登场！

3.2 调用函数：让函数动起来！

3.3 带参数的函数：让函数更灵活

3.4 带有返回值的函数：让函数传递结果

3.5 综合实例：计算矩形面积

4. 常见陷阱与注意事项

5. 总结与展望

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3.1 定义函数：`def` 关键字登场！