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5.1 函数入门

先看一段"惨不忍睹"的代码。假设要在程序的 3 个地方打印同样的欢迎横幅：

print("=" * 20)
print("欢迎使用本系统")
print("=" * 20)

# ……中间省略 50 行其他代码……

print("=" * 20)
print("欢迎使用本系统")
print("=" * 20)

# ……又省略 80 行……

print("=" * 20)
print("欢迎使用本系统")
print("=" * 20)

同样三行复制了 3 遍。哪天想把横幅改成 30 个等号，就得翻遍全文改 3 处——漏一处就是 bug。第 2 章变量解决了"数据重复"的问题，现在要解决的是"代码重复"：把一段代码打包、起名、随叫随用。这就是函数（function）。

其实你早就是函数的老用户了：print()、input()、len()、type() 都是 Python 提前写好的内置函数。这一章学的是自己定义函数。

定义函数​

def say_hello():
    print("=" * 20)
    print("欢迎使用本系统")
    print("=" * 20)

拆解语法：

def  say_hello  (  )  :
 ↑       ↑      ↑     ↑
def    函数名   括号   冒号
关键字  (命名规则     ↓
       同变量)    缩进的部分是"函数体"
                  ——打包进函数的代码
  • def 是 define（定义）的缩写
  • 函数名的命名规则和变量完全一样（小写下划线风格，如 calc_total）
  • 冒号 + 缩进——和 if、for 一个规矩，缩进结束的地方就是函数结束的地方

调用函数​

关键规则：定义不执行，调用才执行。 只写上面那段 def，运行后屏幕上什么都没有——你只是"录制"了这段代码，还没"播放"。播放的动作叫调用：

def say_hello():
    print("=" * 20)
    print("欢迎使用本系统")
    print("=" * 20)

say_hello()     # 调用：函数名 + 括号
say_hello()     # 想用几次调几次，每次都完整执行一遍函数体

开头那段惨不忍睹的代码，现在变成定义一次 + 三行调用。改横幅？只改函数体一处，三处调用全部生效。

两个新手常犯的调用错误：

say_hello      # ⚠️ 忘了括号：不报错，但什么都不会执行（这是"不报错的错"）
hello_say()    # ❌ NameError: name 'hello_say' is not defined（名字拼错）

另外注意顺序：必须先定义，后调用。程序自上而下执行，调用写在 def 前面时，Python 还不认识这个名字，同样报 NameError。

参数：给函数传数据​

上面的函数每次干的事一模一样。更多时候我们希望"同一套逻辑，处理不同的数据"——在括号里声明参数：

def say_hello(name):              # name 是参数：一个占位的变量
    print(f"你好，{name}！")

say_hello("小明")     # 你好，小明！
say_hello("小红")     # 你好，小红！

执行过程：调用 say_hello("小明") 时，"小明" 被塞给参数 name，然后函数体开始执行——相当于函数体开头自动做了一次 name = "小明" 的赋值。

两个术语了解一下（看别人文章会遇到）：定义时括号里的 name 叫形参（形式上的参数，空架子）；调用时传的 "小明" 叫实参（实际的数据）。

多个参数用逗号隔开，调用时按顺序对号入座：

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

introduce("小明", 18)    # name="小明"，age=18

参数个数必须对上，多了少了都报错：

introduce("小明")            # ❌ TypeError: introduce() missing 1 required positional argument: 'age'
introduce("小明", 18, 175)   # ❌ TypeError: introduce() takes 2 positional arguments but 3 were given

这两条 TypeError 信息非常直白："缺 1 个参数：age"、"只收 2 个你给了 3 个"——学会读它们，以后调试快一半。

返回值：让函数交出结果​

参数是数据的"入口"，返回值就是数据的"出口"。用 return 把结果交回给调用的地方：

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

result = add(3, 5)    # add(3, 5) 执行完"变成"了 8，赋给 result
print(result)         # 8

理解返回值的诀窍：调用表达式本身会被替换成返回值。add(3, 5) 在程序眼里就是 8，所以它能出现在任何 8 能出现的地方：

print(add(10, 20) * 2)      # 60，返回值直接参与运算
total = add(1, 2) + add(3, 4)   # 3 + 7 = 10

全节最重要：print 和 return 的区别​

这是函数学习的第一道分水岭，必须彻底搞清楚：

  • print：把结果显示在屏幕上给人看，程序本身拿不到这个值
  • return：把结果交回给程序继续用，但屏幕上什么都不显示

做实验对比：

def add_print(a, b):
    print(a + b)          # 只负责"喊出来"

def add_return(a, b):
    return a + b          # 只负责"交上去"

x = add_print(3, 5)       # 屏幕显示 8（print 干的）
print(x)                  # None ！

y = add_return(3, 5)      # 屏幕安安静静
print(y)                  # 8

x 为什么是 None？因为 add_print 里没有 return——没有 return 的函数，返回值一律是 None（"什么都没有"的意思）。屏幕上那个 8 只是喊给人听的，程序手里接到的是空。

眼熟吗？4.1 节 lst = lst.append(x) 得到 None，就是同一件事——append 没有返回值。现在你彻底明白那个坑的原理了。

💡 经验法则：函数尽量用 return 交结果，把"要不要打印"的决定权留给调用者。 一个 return 的函数，结果可以打印、可以存变量、可以继续运算；一个只会 print 的函数，除了看一眼什么都做不了。

return 会立刻结束函数​

return 一执行，函数当场结束，后面的代码不再运行——利用这一点可以写"提前返回"：

def check_age(age):
    if age < 0:
        return "年龄不合法"     # 不合法就提前走人
    return f"年龄是 {age}"      # 能走到这行，说明 age 一定 >= 0

print(check_age(-5))    # 年龄不合法
print(check_age(18))    # 年龄是 18

"先把异常情况 return 掉，剩下的都是正常流程"是很受推崇的写法，比层层嵌套 if-else 清爽得多。

返回多个值​

想同时交出几个结果？直接逗号隔开——本质是打包成元组返回（4.2 的解包在这里派上大用场）：

def min_max(nums):
    return min(nums), max(nums)    # 实际返回元组 (最小值, 最大值)

low, high = min_max([3, 8, 1, 9])  # 解包接收
print(low, high)    # 1 9

给函数写说明：文档字符串​

函数体第一行用三引号写说明，叫文档字符串（docstring）：

def calc_bmi(height, weight):
    """计算 BMI 指数并返回带评价的字符串。height 单位米，weight 单位公斤。"""
    bmi = weight / height ** 2
    if bmi < 18.5:
        return f"BMI {bmi:.1f}，偏瘦"
    elif bmi < 24:
        return f"BMI {bmi:.1f}，正常"
    else:
        return f"BMI {bmi:.1f}，偏胖"

print(calc_bmi(1.75, 65))    # BMI 21.2，正常

它不影响运行，但在 VS Code 里把鼠标悬停在函数名上就能看到这段说明——给函数配说明书是专业习惯，从现在养成。

顺便看看这个函数：它就是 2.4 节 BMI 计算器的"函数版"。当初的一次性脚本，包装成函数后就能反复调用、被别的程序复用——这就是函数的价值。

本节报错速查​

报错人话翻译本节的触发场景
NameError名字不存在函数名拼错；调用写在定义之前
TypeError: missing ... argument缺参数调用时传的参数比定义的少
TypeError: takes ... but ... were given参数多了调用时传的参数比定义的多

外加一个不报错的错：调用忘写括号（say_hello），以及拿 print 型函数的"返回值"（得到 None）。

练习​

新建 practice51.py 完成：

1. 定义 max2(a, b)：返回两个数中较大的（不许用内置 max）。

2. 定义 is_even(n)：判断 n 是否为偶数，返回 True/False。提示：想想 2.2 节的 % 和比较运算，能不能一行搞定？

3. 定义 total_price(price, count)：返回总价，满 100 打 9 折。

4. 下面的程序想算出两次考试的总分，但结果是报错，找出原因修好它：

def show_score(name, score):
    print(f"{name}：{score} 分")

s1 = show_score("期中", 85)
s2 = show_score("期末", 92)
print(f"总分：{s1 + s2}")
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# 1
def max2(a, b):
    if a > b:
        return a
    return b        # 能走到这里说明 a <= b，不用再写 else

# 2
def is_even(n):
    return n % 2 == 0    # 比较表达式的结果本身就是 True/False，直接返回

# 3
def total_price(price, count):
    total = price * count
    if total >= 100:
        total *= 0.9
    return total

print(max2(3, 7))            # 7
print(is_even(10))           # True
print(total_price(30, 4))    # 108.0

第 4 题： show_score 只 print 不 return，s1、s2 拿到的都是 None，None + None 报 TypeError。把函数改成 return，打印交给调用者：

def get_score_line(name, score):
    return score

# 更实际的改法：函数直接返回成绩参与计算，展示用 f-string
def show_score(name, score):
    print(f"{name}：{score} 分")
    return score

s1 = show_score("期中", 85)
s2 = show_score("期末", 92)
print(f"总分：{s1 + s2}")    # 总分：177

本章小结​

  • 函数解决代码重复：def 函数名(参数): 定义，函数名(实参) 调用
  • 定义不执行，调用才执行；先定义后调用；调用别忘括号
  • 参数是入口，return 是出口；调用表达式会被替换成返回值
  • print 给人看，return 给程序用；没有 return 的函数返回 None
  • return 立刻结束函数（提前返回）；逗号隔开可返回多个值（元组 + 解包）
  • 用 docstring 给函数写说明书

下一节：5.2 函数参数