Python 基礎：自訂函數的基礎介紹

Posted Dec 23, 2025 Updated Feb 14, 2026

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Python 基礎：自訂函數的基礎介紹

在 Python 程式設計中，函數（Function）是一個非常重要的概念。無論你是初學者還是有一點基礎的開發者，掌握函數的運用都能讓你的程式碼更加簡潔、有效率且容易維護。本篇文章將帶你深入了解 Python 自訂函數的基礎，並且特別說明全域變數與區域變數的差異，以及常見的錯誤與重點整理，幫助你建立扎實的函數概念。

1. 函數的基本概念

1.1 什麼是函數？

函數（Function）是一段可以重複使用的程式碼區塊，它接受輸入（參數），經過處理後產生輸出（回傳值）。你可以把函數想像是工廠裡的加工機器：把原材料放進去，經過特定處理後，得到我們想要的產品。

在 Python 中，函數主要分為兩大類：

內建函數（Built-in Functions）：Python 已經幫你寫好的函數，例如 len()、max()、min()、print() 等。這些函數可以直接使用，無需額外定義。
自訂函數（User-defined Functions）：由程式設計師根據需求自行設計的函數。你可以根據要解決的問題，定義自己的函數來完成特定任務。

1.2 為什麼要使用函數？

使用函數的好處有很多：

程式碼重用：相同的邏輯只需要寫一次，之後可以無限次呼叫使用。
提高可讀性：將複雜的邏輯包裝成具有意義名稱的函數，讓程式更容易理解。
方便維護：當需要修改功能時，只需要修改函數內部的程式碼，不用到處尋找並修改。
模組化設計：將大型程式拆分成多個小模組，更容易開發與測試。

1.3 生活中的函數比喻

讓我們用生活中的例子來理解函數的概念：

把函數想像是「烤箱」：輸入食材（參數），經過烤箱的處理（函數內部的程式碼），最後得到美味的料理（回傳值）。

或者：

把函數想像是「自動販賣機」：投入硬幣（參數），選擇飲料（函數邏輯），最後掉出飲料（回傳結果）。

2. 自訂函數如何運作

2.1 函數的定義語法

在 Python 中，我們使用 def 關鍵字來定義一個函數。基本語法如下：

  
def 函數名稱(參數1, 參數2, ...):
    # 函數內部的程式碼
    return 回傳值

讓我們來看一個簡單的範例：

程式碼範例：攝氏轉華氏

  
def 攝氏轉華氏(C):
    F = 1.8 * C + 32
    return F

執行結果

如果我們呼叫 攝氏轉華氏(50)，會回傳 122（華氏溫度）。
也就是說，當輸入 C=50 時，經過函數計算，輸出結果為 F=122。

2.2 函數的呼叫方式

要使用一個已經定義好的函數，稱為「呼叫函數」。呼叫語法如下：

  
結果 = 函數名稱(參數值)

例如：

  
def 攝氏轉華氏(C):
    F = 1.8 * C + 32
    return F

# 呼叫函數
結果 = 攝氏轉華氏(50)
print(結果)  # 輸出：122

2.3 參數的傳遞方式

Python 中的參數傳遞是採用「物件參考傳遞」的方式。簡單來說：

當你傳遞不可變物件（如數字、字串、元組）時，相當於「傳值」。
當你傳遞可變物件（如列表、字典）時，相當於「傳參考」。

這點在設計函數時需要特別注意，否則可能會意外修改到原始資料。

3. 有回傳和不回傳的函數

3.1 有回傳值的函數

使用 return 關鍵字可以將處理結果回傳給呼叫者。函數一旦執行到 return，就會立即結束，並回傳指定的值。

  
def 加法(a, b):
    結果 = a + b
    return 結果

總和 = 加法(10, 20)
print(總和)  # 輸出：30

3.2 不回傳結果的函數

有些函數只負責執行某些操作，但不需要回傳結果。這類函數通常用於顯示資訊、修改資料結構或產生副作用。

範例：不回傳結果的函數

  
def 打招呼(name):
    print("哈囉，" + name)

# 呼叫函數
打招呼("宅爸")  # 輸出：哈囉，宅爸

注意：雖然這個函數沒有使用 return，但它仍然完成了「打招呼」這個任務。在 Python 中，沒有回傳值的函數預設會回傳 None。

3.3 return 與 print 的區別

很多初學者會混淆 return 和 print：

print()：將結果「顯示」在螢幕上，但不會將結果傳遞給程式其他地方使用。
return：將結果「回傳」給呼叫者，可以進一步處理或儲存。

  
def 範例1():
    print("Hello")  # 只會顯示，不會回傳

def 範例2():
    return "Hello"  # 回傳字串，可以存到變數

結果 = 範例2()
print(結果)  # 可以使用回傳的值

4. 全域變數與區域變數

這是 Python 函數中非常重要但常被忽略的概念。正確理解這兩種變數的差異，可以避免很多程式碼的錯誤。

4.1 什麼是區域變數（Local Variable）？

區域變數是指在函數內部定義的變數，只能在該函數內部存取。當函數執行完畢後，這些變數就會被銷毀，無法從函數外部存取。

  
def 測試區域變數():
    x = 10  # 這是區域變數
    print("函數內部：", x)

# 呼叫函數
測試區域變數()  # 輸出：函數內部：10

# 嘗試在函數外部存取 x
print(x)  # 會發生 NameError: name 'x' is not defined

4.2 什麼是全域變數（Global Variable）？

全域變數是指在函數外部定義的變數，可以在程式的任何位置存取（無論是在函數內部還是外部）。

  
y = 20  # 這是全域變數

def 測試全域變數():
    print("函數內部：", y)  # 可以存取全域變數

# 呼叫函數
測試全域變數()  # 輸出：函數內部：20

# 在函數外部也可以存取
print("函數外部：", y)  # 輸出：函數外部：20

4.3 在函數內部修改全域變數

如果你想在函數內部修改全域變數，需要使用 global 關鍵字宣告。

  
count = 0  # 全域變數

def 增加計數():
    global count  # 宣告我要使用全域變數 count
    count = count + 1
    print("函數內部：", count)

# 呼叫函數
增加計數()  # 輸出：函數內部：1
增加計數()  # 輸出：函數內部：2

print("函數外部：", count)  # 輸出：函數外部：2

如果沒有使用 global，Python 會把 count = count + 1 視為建立一個新的區域變數，導致錯誤：

  
count = 0

def 錯誤的範例():
    count = count + 1  # 會發生錯誤！

錯誤的範例()  # UnboundLocalError: local variable 'count' referenced before assignment

4.4 全域變數與區域變數的比較

特性	區域變數	全域變數
定義位置	函數內部	函數外部
存取範圍	只能在函數內部	整個程式檔案
生命週期	函數執行期間	程式執行期間
記憶體	較少（函數結束後釋放）	較多（直到程式結束）
安全性	較高（不會被意外修改）	較低（可能被多處修改）

4.5 建議：盡量使用區域變數

一般來說，建議盡量使用區域變數，因為：

減少副作用：避免函數意外修改外部狀態，造成難以追蹤的 bug。
提高可讀性：函數的輸入輸出更加明確。
便於測試：每個函數是獨立的單元，更容易單元測試。
執行效率：全域變數的查找比區域變數慢一些。

如果確實需要跨函數共享資料，可以使用參數傳遞或回傳值的方式，這是更好的設計模式。

5. 常見錯誤與解決方案

5.1 忘記 return 或 return 位置錯誤

錯誤範例：

  
def 求平均值(a, b):
    平均 = (a + b) / 2
    # 忘記寫 return

結果 = 求平均值(10, 20)
print(結果)  # 輸出：None

解決方案：確認函數需要回傳值，並正確使用 return。

5.2 在函數內部修改全域變數（未使用 global）

錯誤範例：

  
total = 100

def 購物():
    total = total - 50  # 沒有宣告 global

購物()  # UnboundLocalError

解決方案：如果要修改全域變數，記得使用 global 關鍵字；或者改用參數傳遞和回傳值。

5.3 參數名稱與全域變數名稱衝突

錯誤範例：

  
name = "小明"

def 打招呼(name):
    print("你好，" + name)

打招呼("小華")  # 輸出：你好，小華
# 這裡其實是正常的，因為參數會覆蓋區域範圍內的 name
# 但如果沒有傳遞參數，就會出問題

解決方案：注意參數命名，避免與全域變數混淆。如果需要使用全域變數，明確用 global 宣告。

5.4 函數名稱重複定義

錯誤範例：

  
def 加法(a, b):
    return a + b

def 加法(a, b, c):  # 與上面同名，會覆蓋前面的定義
    return a + b + c

print(加法(1, 2))  # TypeError: 加法() missing 1 required positional argument

解決方案：確保每個函數有獨特的名稱，或使用不同的參數數量（但這不是好的設計）。

5.5 預設參數使用可變物件

錯誤範例：

  
def 添加到列表(項目, 列表=[]):
    列表.append(項目)
    return 列表

結果1 = 添加到列表("蘋果")
結果2 = 添加到列表("香蕉")
print(結果1)  # ['蘋果', '香蕉']
print(結果2)  # ['蘋果', '香蕉']  # 預期應該只有 '香蕉'

解決方案：不要使用可變物件作為預設參數，改用 None：

  
def 添加到列表(項目, 列表=None):
    if 列表 is None:
        列表 = []
    列表.append(項目)
    return 列表

6. 練習與應用

6.1 練習：判斷閏年

閏年的判斷規則：

西元年份除以 4 餘數為 0，且除以 100 餘數不為 0
或者西元年份除以 400 餘數為 0

程式碼範例

  
def 判斷閏年(year):
    return (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or year % 400 == 0

# 測試
print(判斷閏年(2020))  # True（2020 是閏年）
print(判斷閏年(2021))  # False（2021 不是閏年）
print(判斷閏年(2000))  # True（2000 是閏年）
print(判斷閏年(1900))  # False（1900 不是閏年）

6.2 練習：判斷質數

質數是指只能被 1 和本身整除的大於 1 的整數。

程式碼範例

  
def 判斷質數(n):
    if n < 2:
        return False
    for i in range(2, int(n**0.5) + 1):
        if n % i == 0:
            return False
    return True

# 測試
print(判斷質數(7))   # True
print(判斷質數(10))  # False
print(判斷質數(17))  # True

6.3 練習：計算階乘

程式碼範例

  
def 計算階乘(n):
    if n < 0:
        return None  # 負數沒有階乘
    if n == 0 or n == 1:
        return 1
    return n * 計算階乘(n - 1)

# 測試
print(計算階乘(5))  # 120
print(計算階乘(0))  # 1

6.4 練習：使用區域變數與全域變數

  
# 全域變數
price = 1000

def 計算含稅價格():
    稅率 = 0.05  # 區域變數
    稅金 = price * 稅率  # 使用全域變數 price
    總價 = price + 稅金
    return 總價

def 計算折扣價格(折扣):
    折扣率 = 折扣 / 100  # 區域變數
    折後價 = price * (1 - 折扣率)
    return 折後價

print(計算含稅價格())    # 輸出：1050.0
print(計算折扣價格(20))  # 輸出：800.0
print(稅率)              # 會錯誤：NameError

7. 重點整理

7.1 函數的核心概念

函數定義：使用 def 關鍵字定義函數。
參數傳遞：函數可以接受零個或多個參數。
回傳值：使用 return 關鍵字回傳結果，沒有回傳則預設回傳 None。
函數呼叫：透過 函數名稱() 來執行函數。

7.2 全域變數與區域變數

區域變數：在函數內部定義，只能在函數內部使用，函數結束後會被銷毀。
全域變數：在函數外部定義，可以在整個程式檔案中使用。
修改全域變數：在函數內部使用 global 關鍵字來宣告。
最佳實踐：盡量使用區域變數，減少使用全域變數。

7.3 常見錯誤提醒

忘記使用 return 回傳結果
在函數內部修改全域變數時未使用 global
參數名稱與全域變數名稱衝突
使用可變物件作為函數的預設參數

7.4 為什麼要使用函數？

提高程式碼的重用性
增加程式的可讀性
方便程式的維護與測試
實現模組化的程式設計

7.5 學習建議

從簡單開始：先從小的、簡單的函數開始練習。
命名有意義：函數名稱應該清楚表達它的功能。
保持簡潔：每個函數盡量只做一件事。
多多練習：將日常生活中的問題轉換成函數來解決。
重構舊程式：嘗試把之前寫的程式碼改寫成函數的形式。

自訂函數是 Python 程式設計中不可或缺的基礎概念。透過函數，我們可以將複雜的問題拆分為多個小問題，讓程式碼更加結構化、易於理解和維護。

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Python 程式教學自訂函數

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Python 基礎：自訂函數的基礎介紹

1. 函數的基本概念

1.1 什麼是函數？

1.2 為什麼要使用函數？

1.3 生活中的函數比喻

2. 自訂函數如何運作

2.1 函數的定義語法

程式碼範例：攝氏轉華氏

執行結果

2.2 函數的呼叫方式

2.3 參數的傳遞方式

3. 有回傳和不回傳的函數

3.1 有回傳值的函數

3.2 不回傳結果的函數

範例：不回傳結果的函數

3.3 return 與 print 的區別

4. 全域變數與區域變數

4.1 什麼是區域變數（Local Variable）？

4.2 什麼是全域變數（Global Variable）？

4.3 在函數內部修改全域變數

4.4 全域變數與區域變數的比較

4.5 建議：盡量使用區域變數

5. 常見錯誤與解決方案

5.1 忘記 return 或 return 位置錯誤

5.2 在函數內部修改全域變數（未使用 global）

5.3 參數名稱與全域變數名稱衝突

5.4 函數名稱重複定義

5.5 預設參數使用可變物件

6. 練習與應用

6.1 練習：判斷閏年

程式碼範例

6.2 練習：判斷質數

程式碼範例

6.3 練習：計算階乘

程式碼範例

6.4 練習：使用區域變數與全域變數

7. 重點整理

7.1 函數的核心概念

7.2 全域變數與區域變數

7.3 常見錯誤提醒

7.4 為什麼要使用函數？

7.5 學習建議

8. 換你動手做做看囉

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