一、函数定义基础语法

1.1 最简单的函数定义

def 函数名():
    """函数文档字符串（可选）"""
    函数体代码

示例：

def say_hello():
    """打印问候语"""
    print("Hello, Python!")

1.2 带参数的函数

def 函数名(参数1, 参数2, ...):
    函数体代码
    return 返回值  # 可选

示例：

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

二、参数传递的四种方式

2.1 位置参数

def power(base, exponent):
    return base ** exponent

print(power(2, 3))  # 8

2.2 关键字参数

print(power(exponent=3, base=2))  # 8

2.3 默认参数

def power(base, exponent=2):
    return base ** exponent

print(power(3))     # 9 (使用默认指数2)
print(power(3, 3))  # 27

2.4 可变参数

def sum_numbers(*args):
    return sum(args)

print(sum_numbers(1, 2, 3))  # 6

三、返回值详解

3.1 返回单个值

def square(x):
    return x * x

3.2 返回多个值（实际上是元组）

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

min_val, max_val = min_max([1, 2, 3, 4, 5])

3.3 无返回值函数

def print_hello():
    print("Hello!")

四、函数文档字符串

4.1 基本文档字符串

def calculate_area(length, width):
    """计算矩形的面积"""
    return length * width

4.2 多行文档字符串（推荐）

def calculate_area(length, width):
    """
    计算矩形的面积
    
    参数:
    length -- 长度（单位：米）
    width -- 宽度（单位：米）
    
    返回:
    面积值（单位：平方米）
    """
    return length * width

五、变量作用域规则

5.1 局部变量

def my_func():
    x = 10  # 局部变量
    print(x)

my_func()
print(x)  # 报错：NameError

5.2 全局变量

x = 5  # 全局变量

def my_func():
    global x  # 声明使用全局变量
    x = 10

my_func()
print(x)  # 10

六、Lambda匿名函数

6.1 基本语法

lambda 参数: 表达式

6.2 使用示例

square = lambda x: x * x
print(square(5))  # 25

# 与map函数配合使用
numbers = [1, 2, 3, 4]
squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))

七、函数的高级用法

7.1 函数作为参数

def apply_operation(x, y, operation):
    return operation(x, y)

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

print(apply_operation(2, 3, add))  # 5

7.2 闭包

def outer_func(x):
    def inner_func(y):
        return x + y
    return inner_func

closure = outer_func(10)
print(closure(5))  # 15

八、装饰器语法

8.1 基本装饰器

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("函数执行前")
        func()
        print("函数执行后")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

8.2 带参数的装饰器

def repeat(num_times):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(num_times):
                result = func(*args, **kwargs)
            return result
        return wrapper
    return decorator

@repeat(num_times=3)
def greet(name):
    print(f"Hello {name}")

greet("Alice")

九、类型注解（Python 3.5+）

9.1 基本类型提示

def greet(name: str) -> str:
    return f"Hello, {name}"

9.2 复杂类型提示

from typing import List, Dict, Tuple

def process_data(
    items: List[str],
    config: Dict[str, int]
) -> Tuple[bool, str]:
    # 函数体
    return True, "Success"

十、常见错误与调试

10.1 参数顺序错误

def divide(a, b):
    return a / b

divide(0, 5)  # 正确
divide(5, 0)  # ZeroDivisionError

10.2 可变默认参数陷阱

def append_to(element, target=[]):  # 错误！
    target.append(element)
    return target

# 正确做法
def append_to(element, target=None):
    if target is None:
        target = []
    target.append(element)
    return target

十一、最佳实践

1. 函数命名：使用小写字母和下划线，如calculate_average
2. 参数数量：最好不超过5个参数
3. 函数长度：尽量控制在20行以内
4. 单一职责：一个函数只做一件事
5. 文档完整：为每个函数编写docstring

通过掌握这些函数语法要点，你将能够编写出结构清晰、易于维护的Python代码。函数是Python编程的基础，也是构建复杂程序的基石。