初识函数------了解函数的定义、函数的参数、函数的返回值、说明文档的书写、函数的嵌套使用、变量的作用域（全局变量与局部变量）

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一、什么是函数？

函数是组织好的、可重复使用的代码段，用于实现单一或相关联功能的封装。如同生活中的工具，函数能让我们避免重复造轮子，提高开发效率和代码可维护性。

二、函数定义与调用

2.1 基本语法

def 函数名(参数):"""函数说明文档"""函数体return 返回值

2.2 示例演示

定义问候函数

def greet(name):"""显示简单的问候语"""print(f"Hello, {name}!")

调用函数

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

三、函数参数详解

3.1 位置参数

def calculate_area(length, width):return length * widthprint(calculate_area(5, 3))  # 输出：15

3.2 默认参数

def power(base, exponent=2):return base ** exponentprint(power(3))     # 输出：9
print(power(2, 4))  # 输出：16

3.3 可变参数

def sum_all(*numbers):total = 0for n in numbers:total += nreturn totalprint(sum_all(1, 2, 3))  # 输出：6

3.4 关键字参数

def build_profile(**info):profile = {}for key, value in info.items():profile[key] = valuereturn profileuser = build_profile(name="Alice", age=25, occupation="Engineer")
print(user)  # 输出：{'name': 'Alice', 'age': 25, 'occupation': 'Engineer'}

四、返回值与文档说明

4.1 返回多个值

def calculate(a, b):return a+b, a-b, a*bsum_result, sub_result, mul_result = calculate(8, 5)

4.2 编写文档字符串

def quadratic(a, b, c):"""解一元二次方程参数：a: 二次项系数b: 一次项系数c: 常数项返回：方程的实数解元组"""discriminant = b**2 - 4*a*cx1 = (-b + discriminant**0.5) / (2*a)x2 = (-b - discriminant**0.5) / (2*a)return x1, x2

五、函数嵌套与作用域

5.1 嵌套函数示例

def outer():print("外层函数被调用")def inner():print("内层函数被调用")inner()outer()

输出：
外层函数被调用
内层函数被调用

5.2 变量作用域

global_var = "全局变量"def test_scope():local_var = "局部变量"print(global_var)  # 可以访问全局变量test_scope()
print(local_var)  # 报错：NameError

5.3 global关键字

count = 0def increment():global countcount += 1increment()
print(count)  # 输出：1

六、综合案例

def temperature_converter(value, unit):"""温度单位转换器参数：value: 温度值unit: 原始单位（'C'或'F'）返回：转换后的温度值（保留两位小数）"""if unit == 'C':converted = value * 9/5 + 32return round(converted, 2)elif unit == 'F':converted = (value - 32) * 5/9return round(converted, 2)else:raise ValueError("无效的温度单位")print(temperature_converter(37, 'C'))  # 输出：98.6
print(temperature_converter(100, 'F')) # 输出：37.78