函数

它是什么

函数 把一段过程打包起来。名字表示它能做什么，括号里的参数接收材料，return 把结果交回给调用者。外面的人不必每次重写那一串步骤，这就是对过程的 抽象：思考停在「给定这些输入，应得到什么」，而不是同时消化所有中间运算。

def solve(a, b, c, d):
    if a == c:
        return None
    return (d - b) / (a - c)

调用时写 solve(2, 3, 0, 0)。定义不会自己跑，要点名加上括号。没有 return 时，得到的是 None。只 print 不 return，屏幕上可以有字，调用方却接不到可继续使用的值。

名字从哪来

function 来自数学：一台「放进自变量、得到因变量」的机器。$f(x) = x + 1$ 放进 3 得到 4。编程沿用这个词，但步骤可以比一个代数式长得多，也可以包含 选择 与 循环。def 是 define 的缩写。return 是「送回」。Python 还自带许多已经定义好的函数，例如 print、len、abs。

数学函数通常对每个合法输入给出唯一输出。程序里的函数还可以有副作用，例如打印或改写外部状态。能否把副作用关在函数内部、让返回值承担主要约定，决定了这个抽象是否容易被检验。

它怎么工作

调用时，实参按位置（或按名字）传给形参。函数内部可以有自己的 变量，外面通常拿不到。return 一执行，函数立刻结束，后面的句子不会再跑。参数个数或顺序对不上会报 TypeError，或算对了位置却用错了系数——后者更危险，因为它能运行。

函数可以调用别的函数，也可以调用自己，后者称为 递归。把「一件事算完就结束」写成函数，比把所有步骤摊在主流程里更容易指出边界：分母何时为零、列表何时为空，应当出现在这个名字的约定里，而不是散落在调用现场。

生活里在哪里

食谱：材料不同，步骤同一份。实验室的标准操作流程：别人只关心「送样、出结果」，不必每次重写步骤。计算器的某个功能键。这些类比里，真正重要的是接口——传入什么、传出什么、保证什么——而不是厨房或仪器内部有多少齿轮。日后用 对话式编程 时，人要能说出函数应当完成什么，才能判断草稿是否在为问题建模，而不是只看见它打印了一串看起来合理的字。

和相近概念的差别

函数打包步骤。循环重复步骤。可以在函数里写循环。类 把数据和针对这些数据的函数绑在一起。单独的函数更轻，适合一次性计算。模块 是许多函数（和类）的仓库。import 把别人写好的函数借来用。

注释可以说明意图，但不能代替函数。细节仍摊在主流程里时，读的人还是要同时消化所有步骤。见 注释。

常见误会

误会 1：只定义不调用，以为会自己执行。

定义是说明书。要产生结果，还得调用。

误会 2：看见 print 的输出，就等于拿到了返回值。

外面用变量去接一个只 print 的函数，常常接到 None。

误会 3：参数个数或顺序可以随便写。

对不上会报错，或更糟：能运行，却把系数用在错误的位置上。能运行不等于模型正确。

想知道更多

• 书：艾伦·唐尼《像计算机科学家一样思考Python（第2版）》
• 书：布鲁克希尔《计算机科学概论》
• 书：埃里克·马瑟斯《Python编程：从入门到实践（第3版）》