Python作为一门高级编程语言，支持函数作为一等公民的概念，函数的定义和使用也非常方便。本文将从多个方面介绍定义函数的Python关键字及用途。
一、定义函数的Python关键字及用途
在Python中，使用def关键字进行函数的定义，格式如下:
def function_name(parameters):
"""函数文档字符串"""
# 函数体
return [expression]
其中，function_name为函数名称，parameters为函数参数列表，可以为空；函数文档字符串可以提供函数的注释，以方便后续函数使用的人员理解；函数体为Python代码块，可以包含多个语句；return语句用于返回函数结果，可以省略。
函数定义后，可以通过函数名加参数列表的形式进行函数的调用。函数调用时，参数可以为位置参数或关键字参数，例如：
def add_numbers(x, y):
"""求两个数的和"""
return x + y
print(add_numbers(1, 2)) # 输出3
print(add_numbers(y=2, x=1)) # 输出3
此处定义了一个函数add_numbers，可以接收两个参数x和y，并返回它们的和。在函数调用时，参数x和y可以以位置参数或关键字参数的形式传递，输出结果都是3。
二、函数参数的默认值
在定义函数时，可以为参数赋予默认值，这使得在函数调用时可以不传递默认值对应的参数，而是使用默认值。例如：
def say_hello(name="World"):
"""向特定人群打招呼"""
print("Hello, " + name + "!")
say_hello() # 输出Hello, World!
say_hello("Alice") # 输出Hello, Alice!
此处定义了函数say_hello，它接受一个名为name的参数，如果在函数调用时不传递参数，则默认为字符串"World"。在第一个say_hello调用中，未传递任何参数，因此输出默认的"Hello, World!"。在第二个say_hello调用中，传递了参数"Alice"，因此输出"Hello, Alice!"。
三、可变参数和关键字参数
1、可变参数
在Python中，使用星号（*）前缀来定义可变参数，也被称为不定长参数。可变参数接收的是元组，其中包含了所有传递给函数的位置参数。
def add_numbers(*args):
"""求多个数的和"""
total = 0
for num in args:
total += num
return total
print(add_numbers(1, 2, 3)) # 输出6
print(add_numbers(4, 5, 6, 7)) # 输出22
此处定义了函数add_numbers，它接受任意数量的参数，使用一个for循环遍历所有的参数，并将它们累加起来，返回总和。在第一个add_numbers调用中，传递了三个参数1、2、3，因此输出6。在第二个add_numbers调用中，传递了四个参数4、5、6、7，因此输出22。
2、关键字参数
在Python中，使用两个星号（**）前缀来定义关键字参数，也被称为不定长关键字参数。关键字参数接收的是字典，其中包含了所有传递给函数的关键字参数。
def print_info(**kwargs):
"""打印个人信息"""
print("name:", kwargs['name'])
print("age:", kwargs['age'])
print("gender:", kwargs['gender'])
print_info(name="Alice", age=18, gender="female")
此处定义了函数print_info，使用关键字参数接收三个参数：name、age、gender。在函数内部，通过访问字典的方式，打印出了传递过来的参数。在这个例子中，函数调用时使用了三个关键字参数传递信息，因此输出结果如下：
name: Alice age: 18 gender: female
四、lambda表达式
在Python中，lambda表达式也叫匿名函数，可以快速定义简单的函数。lambda函数返回的是一个函数对象，可以在需要时调用该函数。
square = lambda x: x ** 2 print(square(3)) # 输出9
此处使用lambda表达式，定义了一个求平方的函数square，它接受一个参数x，返回x的平方。在调用时，传递参数3，输出结果为9。
五、闭包
在Python中，闭包指的是一个函数对象，可以访问定义在外部函数作用域内的变量。闭包在某些场景下可以实现高阶函数的效果。
def outer_func(x):
"""外部函数"""
def inner_func(y):
"""内部函数"""
return x * y
return inner_func
multiplier = outer_func(3)
print(multiplier(4)) # 输出12
此处定义了两个函数：outer_func外部函数和inner_func内部函数，inner_func可以访问outer_func中定义的变量x。在这个例子中，outer_func返回的是inner_func函数本身，因此multiplier指向了inner_func函数。在multiplier调用时，传递参数4，inner_func中的x值为3，因此输出结果为12。
六、装饰器
在Python中，装饰器可以理解为用于修改其他函数的函数。装饰器的常见用途有函数计时、日志、缓存、权限控制等。装饰器用于实现切面编程（Aspect Oriented Programming，AOP）的思想。
def my_decorator(func):
"""装饰器函数"""
def wrapper():
"""包装器函数"""
print("Before function execution.")
func()
print("After function execution.")
return wrapper
@my_decorator
def say_hello():
"""打招呼函数"""
print("Hello, World!")
say_hello()
此处定义了一个装饰器函数my_decorator，用于在函数执行前后打印日志。装饰器函数内部定义了一个包装器函数wrapper，它对原始函数进行了扩展。在函数定义时，使用@语法应用装饰器，因此say_hello函数就被my_decorator装饰。在say_hello被调用时，装饰器函数会自动执行，输出结果如下：
Before function execution. Hello, World! After function execution.
七、总结
本文介绍了Python中定义函数的关键字及用途，从函数定义、参数默认值、可变参数和关键字参数、lambda表达式、闭包和装饰器多个方面对函数进行了阐述，并给出了相关示例代码。函数是Python中非常重要的概念，它的灵活性和扩展性为Python带来了无限的可能性。
