函数的定义与使用

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今天重点聚焦在了函数这块内容上,函数就像是程序里的一个个 “小工具”,可以把一段特定功能的代码封装起来,方便重复调用,让整个程序的结构更加清晰明了。

函数的定义

不同编程语言定义函数的语法虽然有些许差异,但核心思想是一致的。

在 Python 中,定义函数使用 def 关键字,例如下面定义一个简单的计算两个数之和的函数:

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

这里 def 后面跟着函数名 add_numbers,括号里是函数的参数 a 和 b,表示这个函数接受两个参数,然后通过 return 语句返回这两个数相加的结果。

在 Java 中,函数通常是作为类的成员方法来定义的,比如:

public class MathUtils {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

在这个例子中,我们定义了一个名为 add 的静态方法(使用 public static 修饰),它位于 MathUtils 这个类里面,同样接受两个整数参数 a 和 b,返回它们相加后的整数结果。

函数的参数传递

参数传递分为值传递和引用传递两种情况,不过不同语言的具体实现和叫法可能有所不同。

  • 值传递:以 Python 为例,当传递不可变类型的数据(比如整数、字符串等)作为参数时,实际上传递的是数据的值,函数内部对参数的修改不会影响到函数外部的变量。比如:

def change_value(num):
    num = 10
x = 5
change_value(x)
print(x)  // 这里依然会输出 5,因为函数内修改的只是传入值的副本

在 C 语言等很多语言中,基本数据类型的参数传递也大多属于值传递方式,在函数内部改变形参的值,实参的值并不会随之改变。

  • 引用传递:像在 Python 中,对于可变类型(比如列表、字典等),传递参数时就有点类似引用传递了。例如:
def append_element(lst):
    lst.append(10)
my_list = [1, 2, 3]
append_element(my_list)
print(my_list)  // 这里会输出 [1, 2, 3, 10],因为函数内对列表的修改影响到了外部的列表

在 Java 中,对象类型的参数传递本质上也是传递对象的引用,通过引用可以操作对象内部的属性等内容,不过和真正意义上的某些语言严格定义的引用传递还是有细微区别的。

函数的调用

调用函数就很简单了,只要按照函数定义时的参数要求传入相应的数据就可以了。

比如在 Python 中调用之前定义的 add_numbers 函数:

result = add_numbers(3, 5)
print(result)  // 会输出 8

在 Java 中调用 MathUtils 类里的 add 方法:

int sum = MathUtils.add(4, 6);
System.out.println(sum);  // 输出 10

函数的合理使用可以让代码的复用性大大提高,避免重复编写相同功能的代码,而且让整个程序的逻辑更加模块化,易于维护和扩展。