【Python】関数（def）の使い方｜引数・デフォルト・*args/**kwargs・戻り値

同じ処理を何度も使うなら、関数にまとめると整理できて再利用しやすくなります。Pythonの関数はdefで定義し、returnで結果を返します。引数の渡し方が柔軟で、デフォルト値や可変長の引数も扱えます。

つまずきやすいのは、デフォルト引数に[]（空リスト）や{}（空辞書）を使うと、呼び出すたびに同じものが使い回されてしまうという罠です。これはPythonでもっとも有名な落とし穴の1つです。この記事では、実機のPythonで確認しながら、関数の使い方を整理します。

関数の戻り値や引数には、これまで解説したリスト（list）や辞書（dict）がよく登場します。文字列を組み立てて返すならf-stringと文字列フォーマットもあわせて参考になります。

関数の基本（def・引数・戻り値）

関数はdefに続けて名前と引数を書き、:のあとに処理を字下げ（インデント）して書きます。結果はreturnで返します。

# 定義
def greet(name):
    return f"こんにちは、{name}さん"

# 呼び出し
greet("山田")        # こんにちは、山田さん

# 引数なし・戻り値なしも書ける
def hello():
    print("Hello")

# return が無い関数は None を返す
result = hello()     # Hello が表示され、result は None

実機でも、greet("山田")はこんにちは、山田さんを返し、returnの無い関数はNoneを返しました。「値を返したい」なら必ずreturnを書きます。

引数の渡し方（位置・キーワード）

引数は2通りの渡し方があります。順番で渡す位置引数と、名前を指定して渡すキーワード引数です。キーワードなら順番を入れ替えても正しく渡ります。

def introduce(name, age):
    return f"{name}（{age}歳）"

# 位置引数（定義した順番で渡す）
introduce("山田", 30)            # 山田（30歳）

# キーワード引数（名前で渡す。順番は自由）
introduce(age=30, name="山田")   # 山田（30歳）

# 混ぜることもできる（位置引数を先に）
introduce("山田", age=30)

実機でも、introduce(age=30, name="山田")のようにキーワードで順番を入れ替えても、正しく渡りました。引数が多い関数では、キーワードで渡すと「どの値が何か」が読み取りやすくなります。位置引数とキーワード引数を混ぜるときは、位置引数を先に書きます。

デフォルト引数

引数に既定値を設定しておくと、呼び出し時に省略できます。def f(x, y=10):のように書きます。よく使う値を既定にしておくと便利です。

def power(base, exp=2):
    return base ** exp

power(3)        # 9（exp は既定の 2）
power(3, 3)     # 27（exp を 3 に）

# デフォルト引数は、通常の引数の後ろに置く
def greet(name, greeting="こんにちは"):
    return f"{greeting}、{name}さん"

greet("山田")                    # こんにちは、山田さん
greet("山田", "おはよう")        # おはよう、山田さん

実機でも、power(3)はexpが既定の2で9、power(3, 3)は27になりました。デフォルト引数は、通常の引数より後ろに置く必要があります（前に置くとエラーになります）。

【最重要】デフォルト引数に[]を使う罠

ここがPythonでもっとも有名な落とし穴です。デフォルト引数に[]（空リスト）や{}（空辞書）を指定すると、その既定値は関数を定義したときに1度だけ作られ、呼び出しのたびに使い回されます。その結果、前回の呼び出しの内容が残ってしまいます。

# NG: デフォルト引数に [] を使うと共有される
def add_item(item, items=[]):
    items.append(item)
    return items

print(add_item("a"))   # ['a']
print(add_item("b"))   # ['a', 'b'] ← 'b' だけのはずが 'a' も残る！

# OK: None を既定値にして、中で作り直す
def add_item(item, items=None):
    if items is None:
        items = []
    items.append(item)
    return items

print(add_item("a"))   # ['a']
print(add_item("b"))   # ['b'] ← 毎回新しいリスト

可変長引数（*args / **kwargs）

引数の数が決まっていないときは、*argsと**kwargsを使います。*argsは余った位置引数をタプルで、**kwargsは余ったキーワード引数を辞書で受け取ります。

# *args: 任意の数の位置引数をタプルで受け取る
def total(*args):
    return sum(args)

total(1, 2, 3)        # 6
total(1, 2, 3, 4, 5)  # 15

# **kwargs: 任意の数のキーワード引数を辞書で受け取る
def show(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

show(name="山田", age=30)   # name: 山田 / age: 30

# 両方を組み合わせる（順番は args → kwargs）
def func(a, *args, **kwargs):
    print(a, args, kwargs)
func(1, 2, 3, x=10)   # 1 (2, 3) {'x': 10}

実機でも、*argsは(2, 3)のようにタプル、**kwargsは{'x': 10}のように辞書で受け取れました。名前のargs・kwargsは慣例で、*と**が本質です。「いくつ渡されるか分からない引数」を扱うときに使います。

複数の値を返す（タプル）

Pythonの関数は、カンマで区切って複数の値を返せます。返り値はタプルになり、受け取る側で分解（アンパック）できます。

# 複数の値を返す（カンマ区切り）
def minmax(nums):
    return min(nums), max(nums)

# タプルで返るので、複数の変数で受け取れる
low, high = minmax([3, 1, 4, 1, 5])
print(low, high)    # 1 5

# まとめて1つの変数で受けるとタプル
result = minmax([1, 2, 3])
print(result)       # (1, 3)
print(type(result)) # <class 'tuple'>

実機でも、return min(nums), max(nums)はタプルを返し、low, high = minmax(...)で2つの変数に分けて受け取れました。「最小値と最大値」「成功フラグとデータ」のように、関連する複数の値を一度に返すのに便利です。

変数のスコープ（ローカル・global）

関数の中で作った変数は、その関数の中だけで有効なローカル変数です。関数の外の同名の変数には影響しません。外の変数を書き換えたいときはglobalを使いますが、多用は避けます。

message = "外側の値"

def change():
    message = "内側の値"   # これは関数内だけの別物
    print(message)         # 内側の値

change()
print(message)             # 外側の値（関数内の代入は影響しない）

# 外の変数を関数内から変えたいときは global（多用は避ける）
count = 0
def increment():
    global count
    count += 1

increment()
increment()
print(count)               # 2

実機でも、関数内でmessageに代入しても外のmessageは外側の値のままでした。関数は外の変数を読むことはできますが、書き換えるにはglobalが必要です。ただし、スコープをまたいだ書き換えは分かりにくくなるため、基本は引数で受け取り、戻り値で返す設計にするのがおすすめです。

型ヒントとdocstring（補足）

必須ではありませんが、引数や戻り値の型を示す型ヒントや、関数の説明を書くdocstringを付けると、読みやすく保守しやすくなります。

def add(a: int, b: int) -> int:
    '''2つの整数を足して返す'''
    return a + b

# 型ヒントはあくまで「目印」で、強制ではない（実行時にチェックされない）
add(2, 3)        # 5

# docstring は help() や補完で説明として表示される
def greet(name: str, greeting: str = "こんにちは") -> str:
    '''name にあいさつを返す。greeting で言葉を変えられる'''
    return f"{greeting}、{name}さん"

型ヒント（a: intや-> int）は、コードの読み手やエディタの補完に役立ちます。ただし実行時に型をチェックするわけではないため、間違った型を渡してもエラーにはなりません（チェックには別途ツールを使います）。docstring（"""..."""）は、その関数が何をするかの説明で、help(関数名)で表示できます。

よくある失敗

デフォルト引数に[]や{}を使って共有される

変更できる値をデフォルトにすると、呼び出し間で使い回されます。Noneを既定値にして、関数の中で作り直します。

デフォルト引数を通常引数より前に置く

デフォルト引数は、通常の引数の後ろに置きます。前に置くとエラーになります。

returnを書かずに値が返ると思う

returnが無い関数はNoneを返します。値を返したいなら必ずreturnを書きます。

関数内の変数の変更が外に反映されないと悩む

関数内の代入はローカルです。外の変数を変えたいならglobalを使うか、戻り値で返します。

型ヒントで型がチェックされると思う

型ヒントは目印で、実行時にはチェックされません。間違った型を渡してもエラーにならない点に注意します。

よくある質問

まとめ

• 関数はdef 名前(引数):で定義し、returnで返します（無ければNone）。
• 引数は位置・キーワードで渡せ、def f(x, y=10):でデフォルト値を設定できます。
• デフォルト引数に[]や{}を使うと共有されるので、Noneで回避します。
• 数が決まらない引数は*args（タプル）と**kwargs（辞書）で受け取ります。
• 複数の値を返すとタプルになり、x, y = func()で分けて受け取れます。
• 関数内の代入はローカル。外を変えるならglobalか戻り値を使います。

Pythonの関数は、柔軟な引数の渡し方が魅力です。特に「デフォルト引数に変更できる値を使わない」という1点さえ押さえれば、初心者がハマる大きな落とし穴を回避できます。引数で受け取り戻り値で返す、という基本を意識して、再利用しやすい関数を書きましょう。