Python自定义函数def详解：语法、参数类型与实战避坑指南

Python自定义函数基础与定义语法

大家好，今天我们来深入探讨Python中一个核心且实用的概念：自定义函数。

在编程世界中，自定义函数是提升代码复用率和模块化程度的关键要素。

定义函数的核心关键字是def。

要创建自定义函数，必须使用def关键字。

具体的使用方法如下所示。

def 函数名(参数1，参数2，参数…)：
  函数体（语句块）
  return [返回值]

在编写函数时，有几个关键注意事项需要严格遵守。

• 函数名的命名需遵循标识符规则，通常由小写字母、数字和下划线组成。
• def是Python的关键字（define的缩写），不可修改或重命名。
• 函数名后必须紧跟英文状态下的圆括号，括号内是否包含参数视具体需求而定。
• 括号结束后，冒号是必须存在的语法符号，不可遗漏。
• 函数体内部的代码块必须保持缩进，推荐使用4个空格作为标准缩进单位。

接下来我们通过具体案例进行分析。

def hello(): #自定义hello()函数
  print('hello world ！')
  
hello() # 调用函数

hello world ！ # 输出结果

上述代码定义了一个输出“hello world ！”的函数，只需调用hello()即可执行函数体内的逻辑。

让我们通过一个稍复杂的例子来练习，进一步理解函数的工作机制。

def add(x, y): # 新建add()
  return x+y

add(3, 7) # 调用add()

运行ing
输出none

运行后出现报错，这究竟是代码逻辑错误，还是调用方式有误？

这就像建房子没留门，如果没有正确的调用方式，函数无法输出结果。

print(add(3, 7))
print(add('hello ', 'world'))

#运行结果
10
hello world

为了深入理解，我们进行一个“作死”挑战。

既然每次调用函数都需要加括号，那么不加括号直接写函数名会返回什么？

这是否意味着我们只是获取了函数的引用，而未真正执行它？

让我们实际运行代码来验证这一猜测。

print(hello) # 调用hello
print(add) # 调用add

结果：
<function hello at 0x0000020213737048>
<function add at 0x0000020213737678>

结果显示，直接打印函数名会返回该函数的内存地址，而非函数的执行结果，说明函数并未被实际调用。

• 这里有一个重要的温馨提示。
• 调用函数时，务必在函数名后加上圆括号，否则无法执行函数体。

函数参数类型详解

函数的参数传递是自定义函数中的核心部分。

自定义函数的参数主要可以分为以下几大类。

• 位置传参是最基础的参数传递方式。
• 关键字传参提供了更灵活的参数指定方式。
• 必选参数是函数调用时必须提供的参数。
• 默认参数允许在函数定义时预设值。
• 可变参数用于处理数量不定的输入。
• ……

理解形参与实参的区别是掌握参数传递的基础。

从通俗角度理解：形参是函数定义中的参数名称，它作为一个未赋值的变量名，主要起占位符作用，不直接参与运算。

实参则是实际传递给函数的值，这些值已被赋值给对应的变量名，并参与函数内部的运算。

以上解释基于个人理解，旨在提供直观认知，如有学术上的不同定义，欢迎指正。

位置参数与关键字参数

接下来详细介绍位置参数。

位置参数是指按照参数定义的顺序进行传递和匹配。

参数在定义时的位置决定了其对应的值，若多个参数时位置传参错误，可能导致函数报错甚至程序崩溃。

关键字参数虽然书写稍显繁琐，但能有效解决因位置错误导致的报错问题。

通过指定参数名称来赋值，可以确保参数与值的正确对应，提高代码稳定性。

利用关键字参数可以明确指定参数值，有效避免歧义。

例如，print()函数中除了输出内容外，还有end参数，该参数默认值为换行符“\n”。

for i in range(10):
  print(i)

当使用默认换行符时，输出结果如下： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

for i in range(10):
  print(i,end= ' ')

若通过关键字参数修改end为空格，输出结果变为： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

默认参数与必选参数

默认参数允许为函数设置预设值。

在许多场景中，并非所有参数都需要用户自定义，因此可以设置默认值。需要时用户可覆盖默认值，无需时则使用预设值。例如print()中的end参数默认值为“\n”。

def add(x=0, y=0)：
  return x+y

print(add())

结果：
0

必选参数是指调用函数时必须提供的参数。

与默认参数相对，必选参数没有预设值，若调用时未提供必选参数，将引发报错并导致程序中断。

def add(x, y): # 新建add()
  return x+y
  
print(add())

Traceback (most recent call last):
  print(add())
TypeError: add() missing 2 required positional arguments: 'x' and 'y'

上述错误正是由于缺少x和y参数所致。因此，在使用函数及定义自定义函数时，必须明确必选参数的设置。

可变参数与可变关键字参数

可变参数允许函数接收任意数量的参数。

虽然“可变参数”听起来复杂，但实际使用非常直观。例如，如何编写一个能处理多个数字相加的函数？直接定义固定数量的参数似乎不够灵活。

def add(x, y): # 新建add()
  return x+y

如果传入3个值，固定为2个参数的函数会报错；若改为3个参数，又限制了灵活性。

def add(x, y, z): # 新建add()
  return x+y+z

问题在于：如果只传2个值，会报错缺少参数；如果传4个或更多，又会报错参数过多。这是否意味着Python的设计有缺陷？

并非如此，Python提供了优雅的解决方案。

def 函数名（参数1，参数2，参数…，*可变参数）：
  函数体（语句块）
  返回值

这增加了一些实用的编程技巧。

def add(x, *y):
  for num in y:
    x += num
  return x

print(add(2,3,4))

结果
9

注意：*y生成的结果是一个元组（tuple），需要遍历该元组才能获取每个元素的值。

可变关键字参数用于处理字典形式的额外参数。

当需要处理多个关键字参数或字典导入，而单个*参数无法满足时，可以使用双星号**。

def personinfo(name, age, **message):
  print(f'name:{name},age:{age},{message}')

personinfo('张三', 23, message = {'city':'北京', 'heigh': 180})

结果：
name:张三,age:23,{'message': {'city': '北京', 'heigh': 180}}

此时获取的结果是一个字典，如示例所示，最终形成一个嵌套的字典结构。

关于参数书写的顺序要求： ① 必选参数必须放在最前面。 ② 默认参数应写在必选参数之后。 ③ 关键字参数（此处指普通关键字传参）紧随其后。 ④ 可变参数（*函数名）位于关键字参数之后。 ⑤ 可变关键字参数（**函数名）放在最后。

注意：按照此顺序排列，若某类参数不存在，可省略不写。

def a(x , y=0, *z, **i):
  print(f'x:{x};y:{y};z:{z};i')

以上仅为示例，命名方式不符合规范，请勿直接借鉴。若不按上述顺序书写，可能导致各种异常行为。

至此，关于Python自定义函数def的应用详解已介绍完毕。如需了解更多相关内容，请搜索本站过往文章或继续浏览后续内容，感谢大家的支持！