函数概念与参数传递

# 1. 函数基础概念

## 1.1 函数的定义
函数是一段封装好的、可重复使用的代码块，具有特定的功能。在程序中，函数能够接受输入参数、处理数据并返回输出结果。

## 1.2 函数的作用和优势
函数的作用在于提高代码的复用性和可维护性，可以将具有特定功能的代码封装成函数，并在需要的地方进行调用，避免重复编写相同的代码。

函数的优势包括提高代码的可读性，降低耦合度，减少重复代码，易于维护和修改。

## 1.3 函数的调用和返回值
调用函数即执行函数内的代码，可以通过传入参数来调用函数，函数执行完毕后可以返回一个结果。

在函数中，使用关键字 return 可以返回函数的运算结果，调用函数的地方可以接收到这个返回值并进行后续的操作。

# 2. 函数参数传递

函数的参数传递方式是函数调用过程中传递实参给形参的方式，主要有传值调用、引用传递、默认参数和不定长参数传递等方式。

### 2.1 传值调用

传值调用是指在函数调用过程中，将实参的值复制给形参，形参和实参在内存中是独立的两个变量，它们指向不同的内存地址。这样做的好处是保护了实参的值，不受函数内部的修改影响。但是，对于大对象的处理会产生较大的开销。

在Python中，默认使用的是传值调用。

def change_value(x):
    x = 10
    print("In function, x =", x)

num = 5
print("Before function call, num =", num)
change_value(num)
print("After function call, num =", num)

**运行结果：**

Before function call, num = 5
In function, x = 10
After function call, num = 5

在上面的代码中，我们定义了一个函数`change_value`，它接受一个参数`x`。在函数内部，我们将`x`的值修改为10，并打印出修改后的值。接着，在主函数中，我们定义了一个变量`num`，并将它的值赋为5。然后调用函数`change_value`，并打印出函数调用前后的`num`的值。可以看到，函数内部的修改并没有影响到主函数的变量。

### 2.2 引用传递

引用传递是指在函数调用过程中，将实参的地址传递给形参，形参和实参指向同一个内存地址。任何对形参的修改都会影响实参的值。引用传递较传值调用更加高效，但是需要注意对实参的修改可能会导致意外的结果。

在Java、Go和C++等语言中，默认使用的是引用传递。

public class PassByReferenceExample {
    public static void changeValue(int[] arr) {
        arr[0] = 10;
        System.out.println("In function, arr[0] = " + arr[0]);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] num = {5};
        System.out.println("Before function call, num[0] = " + num[0]);
        changeValue(num);
        System.out.println("After function call, num[0] = " + num[0]);
    }
}

**运行结果：**

Before function call, num[0] = 5
In function, arr[0] = 10
After function call, num[0] = 10

在上面的Java代码中，我们定义了一个`changeValue`函数，它接受一个整型数组作为参数`arr`。在函数内部，我们将数组第一个元素修改为10，并打印出修改后的值。接着，在主函数中，我们定义了一个整型数组`num`，并将其第一个元素初始化为5。然后调用函数`changeValue`，并打印出函数调用前后`num`的第一个元素的值。可以看到，函数内部对数组的修改导致了主函数中数组的值发生了变化。

### 2.3 默认参数

默认参数是指在定义函数时，给形参设置默认的初始值。当调用函数时，如果没有传递对应的实参，函数会使用默认值作为形参的值。

在Python中，可以通过给形参赋默认值来实现默认参数的功能。

def greet(name, message="Hello"):
    print(message + ", " + name + "!")

greet("Alice")
greet("Bob", "Hi")

**运行结果：**

Hello, Alice!
Hi, Bob!

上面的代码中，我们定义了一个`greet`函数，它接受一个参数`name`和一个可选参数`message`，默认值为"Hello"。在函数内部，我们按照给定的`name`和`message`打印出问候语。在主函数中，我们分别调用了两次`greet`函数，第一次只传递了`name`参数，第二次同时传递了`name`和`message`参数。可以看到，第一次调用函数时，`message`使用了默认值；第二次调用函数时，`message`使用了传递的实参。

### 2.4 不定长参数传递

不定长参数传递是指在函数定