Python 程式札記 : 函式的基本觀念

函式是 Python 程式設計中的非常重要的一環，能夠增強程式碼的可讀性和重用性。本文將介紹函式的基本觀念，包含函式的定義、調用、參數類型、返回值，以及在不同範圍內的行為。

函式定義

函式是一段可重用的程式碼，用於執行特定任務。在 Python 中，您可以使用 def 關鍵字來定義函式。以下是一個簡單的函式定義示例：

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

這個 greet 函式接受一個名為 name 的參數，並返回一個包含該參數的問候語。

函式調用

定義函式後，可在程式的任何地方調用。調用函式時，使用函式名和括號，並傳入所需參數。例如：

message = greet("Alice")
print(message)  # 輸出: Hello, Alice!

此處 greet 函式被調用，並將 "Alice" 作為參數傳入。

函式參數和返回值

參數類型

函式可以接受多種類型的參數，包括：

1.必需參數

這些是在調用函式時必須提供的參數

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

result = add(5, 3)
print(result)  # 輸出: 8

在這個 add 函式中，a 和 b 是必需參數。

2.默認參數

函式定義時可以為參數提供默認值。如果在調用函式時未提供這些參數，則使用預設值。

def greet(name, message="Hello"):
    return f"{message}, {name}!"

print(greet("Alice")) # 使用默認的 message
print(greet("Bob", "Hi")) # 提供一個不同的 message

這個 greet 函式有一個有一個必需參數 name 和一個默認參數 message。

3.可變參數

可變參數允許您在函式調用時傳入任意數量的參數。這通常透過使用星號 (*) 實現。

def sum_numbers(*numbers):
    total = 0
    for number in numbers:
        total += number
    return total

print(sum_numbers(1, 2, 3)) # 輸出 6
print(sum_numbers(4, 5, 6, 7, 8)) # 輸出 30

在 sum_numbers 函式中，*numbers 表示函式可以接受任意數量的參數。

返回值

函式可以通過 return 語句返回值。如果未使用 return，函式默認返回 None。

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

result = add(5, 3)
print(result)  # 輸出: 8

這個 add 函式接受兩個參數並返回它們的和。

返回多個值

函式不僅可以返回單一值，還可以通過返回一個元組來返回多個值。例如，以下函式返回一組數字中的最小值和最大值：

def get_min_max(numbers):
    return min(numbers), max(numbers)

min_val, max_val = get_min_max([1, 2, 3, 4, 5])
print(min_val, max_val)  # 輸出 1 5

函式的範圍

Python 中變量的範圍指變量可被訪問的區域，分為全局範圍和局部範圍。

• 全局範圍：函式外定義的變量，可在程式的任何地方訪問。
• 局部範圍：函式內定義的變量，僅限於該函式內部。

x = "global"  # 全局變量

def my_func():
    y = "local"  # 局部變量
    print(x)
    print(y)

my_func()
print(x)
print(y)  # 這將導致錯誤，因為 y 是局部變量

使用global關鍵字

如果需要在函式內修改全局變數，可以使用global關鍵字。

counter = 0

def increment():
    global counter
    counter += 1

increment()
print(counter)  # 輸出 1

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