第16章-函数定义与参数

先说说你多半已经遇到的麻烦：程序里有一段代码要重复用好几遍，于是复制粘贴，粘贴完想改个地方，得挨个改好几处，漏改一处就是 bug。函数就是专门治这个的——把一段代码打包、起个名字，以后想用就叫它的名字，Python 会把那段代码从头跑一遍。就像微波炉，你不需要每次重新造一个加热的炉子，按一下"加热"按钮就行。

这一周后面要做文件读写、异常处理、学生信息管理系统，全靠函数把代码组织起来，所以今天的内容是后面所有章节的地基。我们从最基础的问题开始：怎么定义一个函数，怎么叫它干活。

定义函数：把代码打包起名字

定义函数用 def 开头，后面跟函数名和括号，再跟一个冒号；函数体要缩进 4 个空格，和 if、for 里的代码块一个规矩。调用函数就是写函数名加括号：函数名()。

先看这段，跑一下试试——

# 定义函数：def + 函数名 + 括号 + 冒号，函数体缩进
def greet():
    print("你好，Python！")

# 调用函数：函数名 + 括号
greet()
greet()
greet()

输出长这样：

你好，Python！
你好，Python！
你好，Python！

函数体缩进不缩进，结果完全不同：不缩进会报 IndentationError（缩进错误），这是今天最常踩的坑，报错了就检查函数体是不是比 def 行多缩进了一截。

一个完整的小例子，把"欢迎语 + 分隔线"打包起来重复用：

def show_banner():
    print("=" * 20)
    print("欢迎来到学习系统")
    print("=" * 20)

show_banner()   # 调用一次
show_banner()   # 想用几次调用几次

输出：

====================
欢迎来到学习系统
====================
====================
欢迎来到学习系统
====================

两个容易犯的错先说在前面，报错了别慌，对号入座：

调用时忘了写括号，写成 greet——不报错，但也不会执行，那只是"指向函数本身"。这个坑很隐蔽，因为程序安静地跑完了，什么都没发生。
调用写在定义前面——Python 从上往下读代码，还没见过 greet 就去调它，报 NameError。所以有条铁规矩：先定义，再调用，定义永远放在调用之前。

有人会问：这函数只会喊同一句口号，也太死板了吧。别急，参数就是让它活起来的办法。

参数：给函数"递东西"

def greet(name) 里的 name 叫形参（形式上的参数，占个位置）；调用时写的 greet("小明") 里的 "小明" 叫实参（实际的参数，真实的数据）。函数拿到实参后，函数体里就能用 name 这个名字了。

可以这么记：形参是插座上的孔，实参是插进去的插头。孔告诉别人"这里能插什么形状"，插头提供真实的电。函数可以有多个参数，用逗号隔开，调用时按顺序把值传进去——这叫位置参数（按位置一一对应）。

# 形参：name 是一个"占位"的名字
def greet(name):
    print(f"你好，{name}！")

# 实参：调用时把真实的值传进去
greet("小明")
greet("小红")
greet("小刚")

输出：

你好，小明！
你好，小红！
你好，小刚！

多个参数时按顺序对应：第一个实参给第一个形参，第二个给第二个，以此类推。

def introduce(name, city, age):
    print(f"我叫{name}，来自{city}，今年{age}岁。")

introduce("小明", "北京", 18)
introduce("小红", "上海", 19)

输出：

我叫小明，来自北京，今年18岁。
我叫小红，来自上海，今年19岁。

这里有两个坑：

参数个数对不上：定义了 3 个形参只传 2 个实参，报 TypeError: introduce() missing 1 required positional argument（缺少参数）。报错了就数一数括号里的逗号。
顺序搞反：introduce("北京", "小明", 18) 会把城市和姓名弄混。程序不会报错，你自己读一遍 f-string 输出的内容就能发现。

还有个小提醒：参数名和函数外面的变量重名没关系，参数是函数内部的局部名字，不用故意改名避开。

return：把结果"还"给你

有的函数只管做事（比如打印），有的函数要算出一个结果给你用。算结果靠 return：一碰到 return，函数立刻结束，把它后面的值送回调用处，你可以用变量接住。

def add(a, b):
    result = a + b
    return result        # 把结果"还"给调用处

total = add(3, 5)        # 用变量接住返回值
print(total)             # 8
print(total * 2)         # 返回值还能继续参与计算

输出：

8
16

判断什么时候用 return，有个简单的标准：调用处需不需要这个值继续算？需要就用 return，只是打印就用 print。下面这个对比能帮你彻底分清两件事：

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

def no_return(a, b):
    print(a + b)

x = with_return(3, 5)
y = no_return(3, 5)
print("x 的值：", x)    # 8
print("y 的值：", y)    # None！因为函数没有 return

输出：

8
x 的值： 8
y 的值： None

注意 y 是 None——没写 return 的函数，调用完拿到的是 None（什么都没有）。这是新手最容易懵的地方：明明函数里打印了 8，怎么变量是 None？因为打印是打印，返回是返回，两回事。return 结果 后面的代码不会执行，函数已经"下班"了。

和 return 有关的三个细节：

忘写 return：函数里只 print 没 return，调用处拿到 None，后面拿它一运算就报 TypeError。
return 后面还有代码：那些代码永远不执行，Python 不会提醒你，写的时候自己留意。
return 只执行一次：函数里第一个被碰到的 return 生效；后面的 return 只有在前面的条件没触发时才有机会走到。

默认参数：不传就用默认值

有些参数大多数时候是同一个值，只有偶尔要换。这时候给它设个默认参数：定义时在形参后面写 参数名=默认值，调用时不传就用默认值，传了就按你传的来。好处是调用更省事，而且以后加新功能不破坏老代码。

def greet(name, word="你好"):
    print(f"{word}，{name}！")

greet("小明")              # 没传 word，用默认值"你好"
greet("小红", "早上好")      # 传了 word，用"早上好"
greet("小刚", "晚上好")

输出：

你好，小明！
早上好，小红！
晚上好，小刚！

再看一个贴近生活的例子——计算打折价：

def discount_price(price, off=0.8):
    return price * off

print(discount_price(100))       # 默认打 8 折：80.0
print(discount_price(100, 0.5))  # 传 0.5，打 5 折：50.0

输出：

80.0
50.0

默认参数有三个讲究：

位置不能放错：默认参数必须写在所有普通参数的后面。def f(a, b=1) 没问题，def f(a=1, b) 直接报语法错误 SyntaxError: non-default argument follows default argument。
默认值别用列表/字典：def f(items=[]) 这种写法有坑——列表会被所有调用共享，新手阶段先记住别这么写；需要可变默认值就写 None，函数里再初始化。
"没传"和"传了 None"是两回事：greet("小明") 和 greet("小明", None) 不一样，后者会把 word 真的变成 None。

文档字符串：给函数写说明书

代码是给人看的。函数多了以后，连自己都容易忘这个函数是干嘛的。def 下面第一行用三引号 """...""" 写的说明叫文档字符串（docstring），相当于挂在函数上的说明书：说明这个函数干什么、参数是什么、返回什么。三引号内容不执行，只是说明。

def add(a, b):
    """计算两个数的和。

    参数：
        a: 第一个数
        b: 第二个数
    返回：
        两数之和
    """
    return a + b

print(add(3, 5))

# 用 help() 查看函数的"说明书"
help(add)

输出：

8
Help on function add in module __main__:

add(a, b)
    计算两个数的和。

    参数：
        a: 第一个数
        b: 第二个数
    返回：
        两数之和

加文档字符串不是必须的，但养成习惯有三个好处：自己回头看得懂；让 AI 帮你改代码时它读得懂；后面学到 help() 可以直接查看。

写的时候注意三点：一两句话讲清楚"干嘛的"就行，别写成小作文；# 注释是给读代码的人看的解释，"""...""" 文档字符串是挂在函数上、能被 help() 查到的说明书，两者不是一回事；改完代码记得同步改说明，注释和代码对不上，比没有注释更坑。

随堂练习

练习一（比大小）：写一个函数 get_max(a, b)，返回两个数中较大的那个，调用 3 次验证结果。提示：先用 if 判断谁大，再用 return 返回；调用时用变量接住再打印。
练习二（判断奇偶）：写一个函数 is_even(n)，判断一个数是不是偶数，是偶数返回 True，否则返回 False，调用验证。提示：偶数的标志是 n % 2 == 0；打印返回值看看是 True 还是 False。
练习三（改造计算器，必做）：把第 2 周写过的"计算器"（加减乘除四则运算）改造成函数版：写 add(a, b)、sub(a, b)、mul(a, b)、div(a, b) 四个函数，主程序只负责输入数字和调用函数打印结果。提示：改造前先把旧代码找出来；主程序用 if 判断运算符，然后调用对应函数。
★ 进阶题（乘法表函数）：写一个函数 multi_table(n)，打印到 n 的九九乘法表（n=9 就是完整的九九乘法表）。提示：要用 for 嵌套循环；格式用 f"{i}x{j}={i*j}"；先写 9 乘 9，再把 9 换成参数 n。

写不出来？让 AI 给思路

这两段提示词今天就能用上，卡住的时候直接复制过去——

场景：写函数卡壳、不知道返回值怎么设计

提示词：
我是 Python 初学者，今天学了函数。请帮我完成下面这个练习：
写一个函数 get_max(a, b)，返回两个数中较大的那个。
请先给我思路（不要直接给完整代码），用大白话解释形参和实参
的区别，然后我再自己写，写不出来你再给代码。代码要简单、加注释。

场景：改造旧代码为函数版本

提示词：
我有一段计算器代码（加、减、乘、除），现在想改造成用函数
封装：add(a, b)、sub(a, b)、mul(a, b)、div(a, b)，主程序只负责
输入和调用。请帮我看这个改造思路对不对，并告诉我哪些地方
容易写错。我是初学者，请用大白话解释。

常见报错速查

今天遇到的报错基本就这几类，对号入座：

报错信息	什么意思	怎么办
`IndentationError: expected an indented block`	函数体没有缩进	函数体比 def 行多缩进 4 个空格
`NameError: name 'greet' is not defined`	函数名拼错，或调用写在定义前面	检查拼写；把调用移到定义后面
`TypeError: greet() missing 1 required positional argument: 'name'`	调用时少传了参数	数一数定义了几个参数，调用时传齐
`TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'`	返回值类型不对（比如把字符串当数字加）	检查传入的参数类型，用 `int()` / `float()` 转换
调用后结果一直是 `None`	函数里没写 `return`	需要结果就给函数加 `return 值`
`SyntaxError: non-default argument follows default argument`	默认参数写在了普通参数前面	默认参数统一放函数参数列表最后

收个尾

今天的东西说穿了就一句话：函数 = 把重复代码打包起名字，参数让它灵活，return 让它能交结果。你的程序从"一条一条往下念的长卷纸"变成"一抽屉一个的收纳盒"，每个功能一格，想用哪格拿哪格。

写代码前先问自己一句：这段逻辑会不会用到第二次？会，就写成函数——第 6 周的项目全靠这个习惯撑起来。明天学 Python 自带的"工具箱"——标准库，你会见识到怎么让程序"随机掷骰子、随机点名"（random）、算数学（math）、看时间（datetime）。有了函数的基础，标准库的用法基本是一看就懂。

临走前想一想：def greet(name, word="你好") 这种写法，为什么默认参数必须放在所有普通参数的后面？

Z笔记