代码复用与模块化：掌握函数的高级用法

# 1. 介绍函数的基本概念

## 1.1 什么是函数
在编程中，函数是一段封装了特定功能的代码块，可以通过函数名来调用这段代码，从而实现代码的复用和模块化。函数通常接收输入参数，并可以返回一个结果。

## 1.2 函数的优点及重要性
- **代码复用**：函数可以将相同功能的代码封装起来，使得代码更加简洁和易于维护。
- **模块化**：函数可以将复杂的程序分解为小模块，提高代码的可读性和可维护性。
- **提高可靠性**：函数可以降低代码耦合度，减少错误的出现和影响范围。
## 1.3 函数的基本语法和结构
在Python中，函数的定义使用关键字def，后面跟着函数名和小括号，小括号里是参数列表。函数的结构通常包括函数头和函数体。函数头定义了函数的名字和参数，函数体包含了实现特定功能的代码块。

# 示例：定义一个简单的函数
def greet(name):
    return "Hello, " + name

# 调用函数
message = greet("Alice")
print(message)

上述代码定义了一个名为greet的函数，接收一个参数name，并返回一个字符串。通过调用greet函数，传入参数"Alice"，可以得到输出结果"Hello, Alice"。

# 2. 函数参数的高级应用

#### 2.1 位置参数与关键字参数
在函数定义时，可以通过位置参数和关键字参数来接收输入值。位置参数必须按照定义顺序传入，而关键字参数可以任意顺序传入，这为函数调用提供了更大的灵活性。

# 位置参数示例
def greet(name, message):
    print(f"Hello, {name}! {message}")

greet("Alice", "How are you?")  # 输出：Hello, Alice! How are you?

# 关键字参数示例
greet(message="What's up?", name="Bob")  # 输出：Hello, Bob! What's up?

#### 2.2 默认参数和可变参数
函数参数可以设定默认值，当参数缺失时会自动使用默认值，这样可以简化函数调用。另外，可变参数允许传入任意数量的参数，这在函数处理不定数量的输入时非常有用。

# 默认参数示例
def greet(name, message="Good morning!"):
    print(f"Hello, {name}! {message}")

greet("Alice")  # 输出：Hello, Alice! Good morning!
greet("Bob", "How are you?")  # 输出：Hello, Bob! How are you?

# 可变参数示例
def calculate_total(*args):
    total = sum(args)
    print(f"The total is {total}")

calculate_total(1, 2, 3, 4)  # 输出：The total is 10

#### 2.3 参数传递的注意事项
在函数传参时，需要注意可变对象和不可变对象的区别。对于不可变对象（如整数、字符串、元组），函数内部的改动不会影响外部变量；而对于可变对象（如列表、字典），函数内的改动会影响外部变量。

# 参数传递注意事项示例
def modify_list(lst, num):
    lst.append(num)  # 修改了可变对象 lst
    num = 100        # 对不可变对象 num 进行重新赋值
    print("Inside the function:", lst, num)

my_list = [1, 2, 3]
my_num = 10
modify_list(my_list, my_num)
print("Outside the function:", my_list, my_num)
# 输出：
# Inside the function: [1, 2, 3, 10] 100
# Outside the function: [1, 2, 3, 10] 10

通过这些高级函数参数的应用，我们可以更灵活地设计和调用函数，提高代码的复用性和可读性。

# 3. 函数的返回值处理

在编写函数时，函数的返回值处理是非常重要的一环。函数的返回值可以帮助我们将计算结果传递给其他部分的代码，并且可以实现更灵