前面我们写的Python程序代码使用了Python语言自身提供的print函数和input函数，也使用了一些其它函数。这些函数的共同性质就是它们都能完成一些特定的功能，print函数用于输出功能，input函数用于输入功能。

在前面使用函数时，我们把函数看成黑盒，把输入扔进黑盒，黑盒会对输入进行处理，最后输出结果。这节课我们要打开函数的盒子，看一看函数的内部是什么样子？

语句重复的代码

案例1：不使用循环结构，计算自然数10以内的累加和。

案例1的代码如下：

#计算10以内的数字累加和
#声明变量sum，并初始化为0
sum = 0
#求10以内的累加和
sum += 1
sum += 2
sum += 3
sum += 4
sum += 5
sum += 6
sum += 7
sum += 8
sum += 9
#输出sum
print("%s:%d" % ("10以内数字的累加和为",sum))

代码创建了变量sum并初始化为零，然后连续9条语句求自然数1至自然数9的累加和，最后输出sum变量。上面的程序代码和程序的执行结果都没有问题，但这不是最好的编程方式。因为上面代码的重复语句太多，代码看上去也不够简洁，需要使用更好的方法改变代码结构，避免编写大量的重复语句。

功能重复的代码

可以使用for循环结构来避免编写重复的代码。

#计算10以内的数字累加和
#声明变量sum，并初始化为0
sum = 0
#使用for循环语句求10以内数的累加和
for i in range(0,10):
    sum += i
#输出sum
print("%s:%d" % ("10以内数字的累加和为",sum))

使用for循环结构求自然数10以内的累加和，程序代码看上去简洁多了，也没有了重复语句。for循环改变了代码的结构，提高了代码的复用性。

案例2：求自然数10以内和20以内的累加和。

案例2的代码如下：

#计算10以内和20以内的数字累加和
#声明变量sum，并初始化为0
sum = 0
#使用for循环语句求10以内数的累加和
for i in range(0,10):
    sum += i
#输出sum
print("%s:%d" % ("10以内数字的累加和为",sum))
#使用for循环语句求20以内数的累加和
sum = 0
for i in range(0,20):
    sum += i
#输出sum
print("%s:%d" % ("20以内数字的累加和为",sum))

上面的程序代码完成两个功能：一个功能是求自然数10以内的累加和并输出；第二个功能是求自然数20以内的累加和并输出。这两个功能相同，代码也几乎完全相同，只是循环次数不同，这种情况就属于功能性重复，循环可以解决代码重复的问题，但解决不了功能性重复的问题。

 使用函数解决代码重复的问题

在案例1和案例2代码中，案例1是代码重复，案例2是功能重复。

我们可以设想一下，在上面的程序代码中，如果我们把求自然数累加和的代码单独编写为一个代码块，自然数作为代码块的一个参数传入进去，该代码块对传入的自然数求累加和，并把求和结果返回给调用这个代码块的语句，这样就解决了程序中功能性重复的问题。

在Python语言中，Python提供了函数用来解决类似上面功能性重复的问题，其实函数的作用不仅用于解决功能性重复的问题，更重要的是用于对程序逻辑进行结构化或过程化的一种编程方法。

它可以将能够完成独立功能的代码块封装成易于管理的函数，这些函数可以被程序中的其它语句调用，而调用者可以把函数看成黑盒，不用考虑函数的内部结构和特性，只需传入参数和接收返回值就可以了。

函数的结构

在Python语言中，函数分为三部分：第一部分是函数声明，函数声明占一行语句，声明语句开头使用def关键字，在def关键字后面空格后紧跟函数的名称，函数名称后面是一对小括号，括号内是需要传入的参数，参数可以为空；第二部分是函数体，函数体可以占多行语句，函数体内包括函数注释和代码；第三部分是返回语句，如果函数没有返回值可以省略返回语句。

在Python函数结构中，“functionname”表示函数的名称，“parameters”表示传入函数的参数名，多个参数之间使用英文逗号分隔， “函数_文档字符串”是函数的注释文档，主要给出函数的功能、参数说明等信息（注释文档可以省略），“function_suite”是函数的代码。return是返回语句，如果函数没有返回值，返回语句可以省略。“expression”是返回的表达式或数据。

我们了解了函数结构后，就可以使用函数来解决上面程序中求自然数累加和功能重复的问题。

案例代码

#计算自然数累加和
#定义求累加和函数
def summation(number):
    sum = 0
    for i in range(0,number):
        sum += i
    return sum;
#求自然数10的累加和
print("%s:%d" % ("10以内数字的累加和为",summation(10)))
#求自然数20的累加和
print("%s:%d" % ("20以内数字的累加和为",summation(20)))
#求自然数100的累加和
print("%s:%d" % ("100以内数字的累加和为",summation(100)))

上面的程序代码就比前边的程序代码简洁强大多了，它可以求任意自然数以内的累加和，而且编写的代码量也很少。程序定义了函数summation，该函数完成求给定自然数以内的累加和功能，自然数由函数的参数number指定。

代码语句调用函数时，直接写上函数名称即可，函数名称后面是一对小括号，需要传入的参数放在小括号内。因为summation函数返回传入自然数的累加和，因此print语句输出了函数的返回值。

函数给编写程序带来了便捷性，我们可以把程序的共用代码，或者说是程序的通用功能封装成函数。当需要使用函数时，只需要在代码的相应位置调用函数即可。

求自然数累加和是一个通用功能，它可以求任何自然数的累加和。因此将求自然数累加和功能的代码封装到一个函数里，程序需要求自然数累加和时，直接调用函数即可。

我们在处理复杂问题时，往往需要把复杂问题分解为一些相对简单的部分，分别处理这些部分，然后用各个部分的解去构造整个问题的解。

函数就是完成这样的功能，函数可以把相对独立的某个功能抽取出来，使之成为程序中的一段独立代码，并为这段代码取一个名字，做成一个函数定义，当要使用函数功能时，可以在程序中直接调用该函数。

现在我们已经初步掌握了Python函数的使用，后面我们会深入讨论函数的参数。