Python def定義函數是Python編程語言中最基本的語法之一，它允許程序員定義自己的函數，以便在程序中重復使用。在Python中，函數是一組語句，它們一起執行一個特定的任務。函數可以接受輸入參數，并返回輸出結果，使得程序的結構更加清晰、易于維護和擴展。

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Python def定義函數的基本語法如下：

`python

def function_name(parameters):

"""docstring"""

statement(s)

return [expression]

其中，function_name是函數的名稱，parameters是函數的參數列表，docstring是函數的文檔字符串，statement(s)是函數的執行語句，return是函數的返回值。

在Python中，函數可以有多個參數，并且可以指定參數的默認值。例如：

`python

def greet(name, message="Hello"):

print(message + ", " + name)

greet("John") # 輸出 "Hello, John"

greet("Jane", "Hi") # 輸出 "Hi, Jane"

Python def定義函數還支持可變參數和關鍵字參數。可變參數允許函數接受任意數量的參數，而關鍵字參數允許函數接受任意數量的帶有名稱的參數。例如：

`python

def sum(*args):

result = 0

for arg in args:

result += arg

return result

print(sum(1, 2, 3)) # 輸出 6

def greet(**kwargs):

for key, value in kwargs.items():

print(key + ": " + value)

greet(name="John", message="Hello") # 輸出 "name: John" 和 "message: Hello"

Python def定義函數還支持函數嵌套和閉包。函數嵌套允許在一個函數中定義另一個函數，而閉包允許在一個函數中訪問另一個函數的局部變量。例如：

`python

def outer():

x = 1

def inner():

print(x)

return inner

f = outer()

f() # 輸出 1

除了以上常見的用法，Python def定義函數還可以實現許多高級的功能，例如裝飾器、生成器、協程等。這些功能可以幫助程序員編寫更加高效、優雅和可維護的代碼。

Q&A

Q：什么是函數文檔字符串？

A：函數文檔字符串是函數定義的第一行字符串，用于描述函數的作用、參數、返回值等信息。函數文檔字符串可以通過函數的__doc__屬性訪問。例如：

`python

def greet(name):

"""This function greets the person passed in as a parameter"""

print("Hello, " + name)

print(greet.__doc__) # 輸出 "This function greets the person passed in as a parameter"

Q：函數可以有多個返回值嗎？

A：Python中的函數可以返回多個值，實際上是返回一個元組。例如：

`python

def get_name_and_age():

return "John", 30

name, age = get_name_and_age()

print(name) # 輸出 "John"

print(age) # 輸出 30

Q：函數參數可以是任意類型嗎？

A：Python中的函數參數可以是任意類型，包括基本類型、容器類型、自定義類型等。如果函數參數是可變類型（例如列表、字典等），則需要注意函數內部對參數的修改會影響到函數外部的變量。例如：

`python

def add_to_list(item, lst=[]):

lst.append(item)

return lst

print(add_to_list(1)) # 輸出 [1]

print(add_to_list(2)) # 輸出 [1, 2]，而不是 [2]

Q：什么是函數裝飾器？

A：函數裝飾器是Python中的一種高級特性，它允許在不修改原函數代碼的情況下，對函數進行擴展或修改。裝飾器本質上是一個函數，它接受一個函數作為參數，并返回一個新的函數。裝飾器可以用于實現函數的日志、性能分析、緩存等功能。例如：

`python

def log(func):

def wrapper(*args, **kwargs):

print("Calling function:", func.__name__)

return func(*args, **kwargs)

return wrapper

@log

def greet(name):

print("Hello, " + name)

greet("John") # 輸出 "Calling function: greet" 和 "Hello, John"

Q：什么是生成器？

A：生成器是Python中的一種特殊函數，它可以按需生成一個序列，而不是一次性生成整個序列。生成器可以用于處理大量數據、無限序列等場景。生成器可以通過yield語句返回一個值，并在下一次調用時從yield語句處繼續執行。例如：

`python

def fibonacci():

a, b = 0, 1

while True:

yield a

a, b = b, a + b

f = fibonacci()

for i in range(10):

print(next(f)) # 輸出斐波那契數列的前10個數

Q：什么是協程？

A：協程是一種用戶態的輕量級線程，它可以在一個線程中實現多個任務的并發執行。協程可以通過yield語句暫停執行，并在下一次調用時從yield語句處繼續執行。協程可以用于處理IO密集型任務、網絡編程、并發編程等場景。Python中的協程可以使用async/await語法實現。例如：

`python

import asyncio

async def greet(name):

print("Hello, " + name)

await asyncio.sleep(1)

print("Goodbye, " + name)

async def main():

await asyncio.gather(greet("John"), greet("Jane"))

asyncio.run(main()) # 輸出 "Hello, John"、"Hello, Jane"、"Goodbye, John"、"Goodbye, Jane"