# 第 1-12 课：函数

## 一、本课目标

完成本课后，你将能够：

1. 理解函数是什么，以及为什么需要函数；
2. 使用 `def` 定义函数；
3. 调用函数并传递参数；
4. 使用返回值把结果交给调用者；
5. 区分“打印结果”和“返回结果”；
6. 使用默认参数和关键字参数；
7. 理解局部变量和全局变量的基本区别；
8. 为简单函数编写文档字符串；
9. 把重复代码整理成可复用的函数。

## 二、前置知识

- 变量和数据类型；
- 条件判断；
- `for` 循环；
- 字符串、列表、字典和集合；
- 基本的布尔判断。

## 三、函数是什么

函数（Function）是一段有名字、可以重复执行的代码。

例如，下面的代码每次都能完成同一件事：

```python
def say_hello():
    print("你好，Python！")
```

定义函数不会立即执行函数体。只有调用它时，代码才会运行：

```python
say_hello()
```

可以把函数理解为一个“工具盒”：

- 定义函数：制作工具；
- 调用函数：使用工具；
- 参数：交给工具的材料；
- 返回值：工具加工后的结果。

## 四、定义和调用函数

基本格式：

```python
def 函数名():
    函数体
```

注意：

1. `def` 是定义函数的关键字；
2. 函数名建议使用英文蛇形命名；
3. 函数体必须缩进；
4. 函数定义后需要通过 `函数名()` 调用。

示例：

```python
def print_separator():
    print("=" * 30)


print_separator()
```

## 五、参数：把数据交给函数

### 5.1 一个参数

```python
def greet_user(name):
    print(f"你好，{name}！")


greet_user("小明")
```

`name` 是参数（Parameter），`"小明"` 是调用时传入的实参（Argument）。

### 5.2 多个参数

```python
def print_agent(name, model):
    print(f"Agent：{name}，模型：{model}")


print_agent("代码助手", "gpt-5")
```

参数按位置传递时，顺序很重要。

### 5.3 关键字参数

也可以明确写出参数名：

```python
print_agent(model="gpt-5", name="代码助手")
```

使用关键字参数后，调用顺序可以调整，可读性也更好。

## 六、返回值：把结果交给调用者

`return` 用于结束函数执行，并把结果返回给调用者：

```python
def add_numbers(first_number, second_number):
    return first_number + second_number


total = add_numbers(3, 5)
print(total)
```

`return` 后面的结果可以保存到变量、参与计算或传给其他函数。

## 七、打印和返回的区别

下面两个函数看起来相似，但用途不同：

```python
def print_total(first_number, second_number):
    print(first_number + second_number)


def get_total(first_number, second_number):
    return first_number + second_number
```

前者只负责显示，调用者不能直接拿到计算结果；后者把结果交给调用者，更适合程序继续处理。

```python
result = get_total(3, 5)
print(result * 2)
```

如果函数没有写 `return`，Python 会自动返回 `None`，表示“没有结果”。

## 八、默认参数

可以为参数准备默认值：

```python
def create_agent(name, model="gpt-5"):
    return f"{name} 使用 {model}"


print(create_agent("代码助手"))
print(create_agent("搜索助手", "o3"))
```

调用时不传 `model`，就使用 `"gpt-5"`；传入了新值，就使用新值。

默认参数通常放在普通参数后面。

## 九、函数中的条件和循环

函数体可以包含前面学过的条件和循环：

```python
def count_enabled_agents(agents):
    enabled_count = 0

    for agent in agents:
        if agent["enabled"]:
            enabled_count += 1

    return enabled_count
```

函数的价值之一，就是把一段有明确目的的处理逻辑集中起来。

## 十、变量作用域

作用域（Scope）表示变量可以被使用的范围。

```python
message = "这是全局变量"


def show_message():
    local_message = "这是局部变量"
    print(message)
    print(local_message)


show_message()
```

- 在函数外定义的变量通常称为全局变量；
- 在函数内定义的变量通常是局部变量；
- 函数执行结束后，局部变量通常不能在函数外直接使用。

入门阶段建议：通过参数传入数据，通过 `return` 返回结果，少依赖全局变量。

## 十一、文档字符串

函数第一行的字符串可以作为文档字符串（Docstring），说明函数的用途：

```python
def is_agent_enabled(agent):
    """判断 Agent 是否处于启用状态。"""
    return agent["enabled"]
```

文档字符串会帮助自己和其他开发者理解函数。

## 十二、运行本课示例

进入项目根目录：

```powershell
cd D:\Code\Python
```

运行示例：

```powershell
python .\01_python基础\1_12_函数\functions.py
```

运行练习：

```powershell
python .\01_python基础\1_12_函数\practice.py
```

## 十三、常见错误

### 13.1 忘记调用函数

只写 `def` 是定义，不会自动执行，必须写 `函数名()`。

### 13.2 函数体没有缩进

`def` 下一行开始的函数体必须缩进，通常使用四个空格。

### 13.3 参数数量不匹配

函数需要两个参数却只传一个，会出现 `TypeError`，中文意思是参数数量或类型不正确。

### 13.4 把 `print()` 当成 `return`

`print()` 负责显示，`return` 负责把结果交给调用者。

### 13.5 忘记接收返回值

函数返回的结果如果后续还要使用，应保存到变量中。

### 13.6 过度使用全局变量

优先使用参数和返回值传递数据，让函数更容易测试和复用。

## 十四、课堂练习

打开：

```text
01_python基础/1_12_函数/practice.py
```

本课练习将创建“Agent 文本处理工具箱”，逐步完成：

1. 无参数问候函数；
2. 带参数的 Agent 信息函数；
3. 返回字符串的函数；
4. 带默认参数的配置函数；
5. 使用条件和循环统计 Agent；
6. 使用函数整理工具权限和模型记录。

## 十五、本课小结

1. 函数是可重复使用的代码块；
2. `def` 定义函数，调用函数时使用括号；
3. 参数用于输入数据；
4. `return` 用于返回结果；
5. `print()` 和 `return` 的用途不同；
6. 默认参数可以减少重复传值；
7. 局部变量和全局变量的作用范围不同；
8. 函数应尽量职责单一、名称清晰。

## 十六、验收标准

- 能独立定义并调用函数；
- 能正确传递一个或多个参数；
- 能区分打印和返回；
- 能使用默认参数；
- 能从函数外接收返回值；
- 能使用函数处理列表或字典；
- 示例和练习均可正常运行；
- 函数名和变量名符合英文蛇形命名规范。