一、函数的定义与调用

Python是一门高级编程语言，它支持面向对象编程和面向过程编程，而函数就属于面向过程编程的基本元素之一。在Python中，函数使用def关键字来定义。

def function_name(parameters):
    statement(s)
    return expression

其中，function_name是函数名称，parameters是函数的参数列表，statement是函数体，expression是返回值。在调用函数时，只需写出函数名，并输入实参，即可调用函数。

# 定义函数
def add(x, y):
    return x + y
# 调用函数
a = add(1, 2)
print(a)    # 输出3

二、函数的参数

函数的参数可以分为两种：形式参数和实际参数。形式参数是定义函数时的参数，实际参数是调用函数时传递给函数的参数。

1. 位置参数

位置参数是最常用的参数类型，它是根据参数位置来确定传递给函数的实际参数的。例如，下面的函数中，x和y就是位置参数。

def add(x, y):
    return x + y

调用该函数时，需要按照参数位置来传递实际参数。

a = add(1, 2)
print(a)    # 输出3

2. 默认参数

默认参数是在定义函数时给定默认值的参数，如果调用函数时不传递该参数，函数将使用默认值。例如：

def add(x, y=0):
    return x + y

该函数中，y的默认值是0。因此，如果调用add函数时只传递一个参数，那么y将使用默认值0。

a = add(1)
print(a)    # 输出1

3. 关键字参数

关键字参数是指在调用函数时使用参数名来传递参数的方式。关键字参数可以不按照参数位置来传递参数。例如：

def add(x, y):
    return x + y
a = add(x=1, y=2)
print(a)    # 输出3

4. 可变参数

可变参数是指在调用函数时可以传递任意数量的实际参数的参数类型。Python中主要有两种可变参数：*args和**kwargs。其中，*args表示不定长的位置参数，它可以接受任意数量的参数。**kwargs表示不定长的关键字参数，它可以接受任意数量的关键字参数。

# *args示例
def add(*args):
    result = 0
    for arg in args:
        result += arg
    return result
a = add(1, 2, 3, 4, 5)
print(a)    # 输出15
# **kwargs示例
def func(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print('%s=%s' % (key, value))
func(a=1, b=2, c=3)
# 输出：
# a=1
# b=2
# c=3

三、函数的返回值

函数的返回值表示函数执行后需要返回给调用者的值。在Python中，函数使用return语句来返回值。如果函数没有return语句，则函数返回None。

1. 单返回值函数

单返回值函数是指只返回一个值的函数。例如：

def add(x, y):
    return x + y
a = add(1, 2)
print(a)    # 输出3

2. 多返回值函数

多返回值函数是指返回多个值的函数。可以使用元组、列表等来返回多个值。

def func():
    return 1, 2, 3
a, b, c = func()
print(a, b, c)  # 输出1 2 3

四、函数的作用域

Python中的变量分为两种：全局变量和局部变量。全局变量是在整个程序中都可以使用的变量，局部变量是在函数内部定义的变量，只能在函数内部使用。在Python中，函数可以访问全局变量，但是如果在函数内部修改全局变量的值，则需要使用global关键字。

x = 10
def func():
    global x
    x = 20
func()
print(x)    # 输出20

五、函数的嵌套与递归

1. 函数的嵌套

函数的嵌套是指在一个函数内部定义另一个函数。例如：

def outer():
    def inner():
        print('inner')
    inner()
outer() # 输出inner

2. 函数的递归

递归是指在函数内部调用自己的过程。递归可以很方便地解决一些问题，例如二叉树的遍历。

# 递归求阶乘
def factorial(n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n - 1)
print(factorial(5)) # 输出120

六、小结

Python中的函数是程序的基本元素之一，掌握函数的定义与调用、参数、返回值、作用域、嵌套与递归等内容，可以让我们更好地编写程序。

Python defreturn函数详解