函式 (Function)

• 函式 (Function)是 可重複使用的程式碼區塊，負責執行特定的功能或任務。
• 程式碼使用函式的三個主要好處：
  • 模組化：將程式碼以有意義的方式組織，使程式碼更容易理解和維護，減少重覆的程式碼。
  • 重複使用：當定義一個函式後，程式其他的部分有需要這函式的功能，就可以多次呼叫它。
  • 獨立測試：可以針對這函式獨立測試和除錯，比較容易查出並修復程式碼中的問題。

C 函式參數 (Parameter)

• 在 C 語言中，函式參數通常是經由值傳遞，稱作 「傳值呼叫」 (Call by Value)，這表示函式只接收到這變數的值。在函式內對參數進行的任何改變，都不會影響函式外的變數內容。

• C 語言也有另一方式來傳遞參數，稱作 「傳址呼叫」 (Call by Address)，使用 指標 (Pointers)，將變數的記憶體位址當作參數傳遞給函式。這時，函式內計算的結果，會改變函式外的變數內容。

  #include <stdio.h>
  
  void addByValue(int x) {  // call by value
      x++;
  }
  
  void addByAddress(int* x) {  // call by address
      (*x)++;
  }
  
  int main() {
      int num = 6;
      addByValue(num);
      printf("num: %d\n", num);  // 呼叫函式後，num 依舊是 6
  
      addByAddress(&num);
      printf("num: %d\n", num);  // 呼叫函式後，num 變成 7
  
      return 0;
  }
  

• 對於新手而言，我不建議一開始就要學習使用 指標 (pointer)。
  如果只要改變單一變數，可以考慮使用函式的回傳值 (return value)。
  如果要改變多個變數，可以考慮使用 陣列 (array) 當作函式的參數。

• 在C 程式碼中將陣列傳遞給一個函式時，實際上是將該陣列的第一個元素的記憶體地址傳遞給函式。
  因此，在函式內對陣列進行的任何更改，都會改變函式外的陣列內容。

  #include <stdio.h>
  
  void addByArray(int[], int);   // 函式的宣告
  
  int main() {
      int myArray[] = {2, 3, 4, 5, 6};
      int size = 5;
  
      addByArray(myArray, size);
  
      for(int i = 0; i < size; i++) {
          printf("%d, ", myArray[i]);  // 輸出: 3, 4, 5, 6, 7,
      }
  
      return 0;
  }
  
  void addByArray(int arr[], int size) {  // 函式的定義
      for(int i = 0; i < size; i++) {
          arr[i] += 1;
      }
  }
  

• 如前面例子 addByArray，C 語言的函式在使用時如果還沒有定義，就要在程式碼前面加上函式的宣告 (declaration)，才能使用。函式的宣告通常是放在 標頭檔案 .h 裡面。

  相反的，Python 可以直接定義或使用函式，不必事先宣告 (declaration)。

• 說文解字：引數 和 參數
  以文章開始的 C程式範例來解釋：

  void addByValue(int x) {
  	// ...
  }
  
  addByValue(num); 
  

  引數 (Argument) 是用於呼叫函式，例如 num 是 引數
  參數 (Parameter) 是在函式的定義，例如 x 是 參數
  但我在文章中，習慣都稱作 參數 。😅

Python 函式參數

• 在 Python程式碼，函式參數都是經由 引用 (reference)傳遞，稱作 「傳引用呼叫」 (Call by Reference)。在函式內對參數進行的任何改變，都可能會影響函式外的原來變數內容。

• 為什麼說 “可能” 會影響呢？

  因為在 Python，所有的東西都是物件 (object)。
  如果物件被創造出來，它的值 (value) 無法被改變，稱為 不可變動的物件 (Immutable object)，常見的不可變動 (Immutable) 的型態，例如： 整數 (int)、浮點數 (float)、字串 (string)、元組 (tuple)；
  但如果它的值 (value) 可被改變，稱為 可變動的物件 (Mutable object)，常見的 可變動 (Mutable) 的型態，如：串列 (list)、字典 (dict)、集合 (set)。

  如果函式參數引用 (reference)對應可變動型態物件，自然可以改變。

  def add_with_int(x):
      x += 1
  
  def modify_list(var):
      var[0] = 10  # 改變第一個項目
      var[1] = 20  # 改變第二個項目
  	var.append(60)  # 增加一個項目在串列的尾端
  
  num = 6
  add_with_int(num)
  print("num: ", num)  # 呼叫函式後，num 依舊是 6
  
  my_list = [1, 2, 3]  # 串列
  modify_list(my_list)
  print(my_list)       # 輸出: [10, 20, 3, 60]
  
  

• 在 Python 中，函數參數可有以下進階的變化：

  • 預設參數 (Default Argument)
    定義函式時，給予參數一個預設值。當呼叫函式時沒有提供這參數的值，就會使用預設值。
  • 關鍵字參數 (Keyword Argument)
    使用關鍵字來指定其參數值，允許採用任何參數順序來呼叫函式。
  • 任意參數 (Arbitrary Argument)
    不知道函式需要多少個參數時，就可以使用任意參數。

  這裡只做簡單的說文解字介紹，讓我們了解函數參數在 C 和 Python間的差異。