在 Python 编程中，函数是极为关键的概念。从定义上讲，函数是一段可重复使用的代码块，它将一系列相关的操作封装起来，形成一个独立的逻辑单元。函数的作用主要体现在两方面：一是实现代码复用，避免在程序中重复编写相同或相似的代码段，极大提升开发效率；二是增强程序的可读性与可维护性，将复杂的任务拆分为多个功能明确的函数，使代码结构更清晰，无论是自己后续修改代码，还是让其他开发者理解代码意图，都变得更加容易。接下来，我们深入探讨 Python 函数的相关知识，包括定义函数、参数传递、返回值以及 lambda 表达式。

一、定义函数

在 Python 中，使用def关键字来定义函数，其基本语法格式如下：

def 函数名(参数列表):
    函数体
    [return 返回值]

其中：

• 函数名：遵循 Python 标识符命名规则，应具有描述性，能清晰表达函数的功能。例如，计算两个数之和的函数可以命名为add_numbers。
• 参数列表：可以包含零个或多个参数，多个参数之间用逗号分隔。参数是函数接收外部数据的通道。如果函数不需要参数，也必须保留一对空括号()。
• 函数体：这是函数实现具体功能的代码块，需要缩进（通常使用 4 个空格）。
• return 语句：可选部分。用于指定函数的返回值。如果函数没有return语句，或者只有return关键字而没有返回值，函数将返回None。

下面是一个简单的示例，定义一个计算两个数之和的函数：

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

也可以简化为：

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

二、参数传递

（一）位置参数

位置参数是最常见的参数传递方式。调用函数时，实参按照形参定义的顺序依次传递给函数。例如：

def greet(name, age):
    print(f"Hello, {name}! You are {age} years old.")
greet("Alice", 25)

在这个例子中，"Alice" 传递给name参数，25 传递给age参数，顺序不能颠倒。

（二）关键字参数

关键字参数允许在调用函数时，通过参数名指定参数值，而不必按照参数定义的顺序传递。例如：

greet(age=25, name="Alice")

这种方式可以使代码更加清晰，尤其是当函数有多个参数时，能够明确每个参数的作用。

（三）默认参数

在定义函数时，可以为参数设置默认值。当调用函数时，如果没有传入该参数的值，函数将使用默认值。例如：

def greet(name, age=18):
    print(f"Hello, {name}! You are {age} years old.")
greet("Bob")
greet("Charlie", 30)

在上述代码中，age参数有默认值 18。调用greet("Bob")时，age使用默认值 18；调用greet("Charlie", 30)时，age被赋值为 30。

（四）不定长参数

1. 收集位置参数（*args）：使用*前缀可以收集不定数量的位置参数，这些参数会被打包成一个元组。例如：

def sum_values(*args):
    return sum(args)
print(sum_values(1, 2, 3, 4))  

2. ** 收集关键字参数（kwargs）：使用**前缀可以收集不定数量的关键字参数，这些参数会被打包成一个字典。例如：

def greet(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")
greet(name="Alice", age=25, city="New York")

三、返回值

函数的返回值是函数执行后返回给调用者的结果，通过return语句来指定。

• return后面可以跟任意类型的对象，如数字、字符串、列表、字典、函数等。例如：

def get_info():
    return "Python", 3.10, ["data", "science"]

这里返回了一个包含字符串、浮点数和列表的元组。

• 如果函数中仅写一个return，相当于return None。例如：

def fn():
    a = 10
    return 

• 不写return语句，函数也会返回None。例如：

def print_message():
    print("This is a message.")

调用print_message()后，函数会打印消息，但返回值为None。

• return语句一旦执行，函数立即结束，其后面的代码不会被执行。例如：

def fn():
    print("Before return")
    return
    print("After return")  

执行fn()时，只会打印 "Before return"，"After return" 不会被打印。

四、lambda 表达式

lambda 表达式也称为匿名函数，它是一种简洁的定义函数的方式，通常用于定义简单的一次性使用的函数。其语法格式为：

lambda 参数列表: 表达式

例如，定义一个计算两个数之和的 lambda 函数：

add = lambda a, b: a + b
print(add(3, 5))  

这里lambda a, b: a + b定义了一个匿名函数，它接收两个参数a和b，返回它们的和。然后将这个匿名函数赋值给变量add，通过add来调用这个函数。

lambda 表达式常用于一些需要传递函数对象的场景，如作为其他函数的参数。例如，使用sorted函数对列表进行排序时，可以使用 lambda 表达式指定排序规则：

students = [("Alice", 20), ("Bob", 18), ("Charlie", 22)]
students.sort(key=lambda student: student[1])
print(students)  

在这个例子中，key=lambda student: student[1]表示按照学生元组中的第二个元素（年龄）进行排序。

五、总结

Python 函数作为代码复用与结构化编程的核心工具，通过def关键字定义，能接收多种形式参数并返回各类对象。位置参数按序传递，关键字参数依名指定，默认参数提供便捷，不定长参数则增强了函数的灵活性。return语句决定函数输出，而 lambda 表达式以简洁语法创建匿名函数，适用于特定场景。掌握这些知识，能助力开发者编写出高效、易读且易维护的 Python 程序，在各类编程任务中灵活运用函数特性，提升编程能力与开发效率。