函数调用（Function Calling）是让大语言模型能够决定调用外部函数的能力。模型不直接执行函数，而是生成结构化的函数调用请求，由应用程序执行实际调用。
sequenceDiagram
participant U as 用户
participant A as 应用
participant M as 模型
participant T as 工具
U->>A: 发送请求
A->>M: 请求 + 工具定义
M->>A: 返回工具调用请求
A->>T: 执行工具
T->>A: 返回结果
A->>M: 发送工具结果
M->>A: 生成最终响应
A->>U: 返回响应
图 8-1：函数调用基本流程
函数调用使模型能够：
- 获取实时数据：查询天气、股价、新闻
- 执行计算：进行精确的数学运算
- 操作系统：读写文件、发送请求
- 访问服务：调用 API、查询数据库
首先向模型描述可用的工具：
{
"name": "get_weather",
"description": "获取指定城市的天气信息",
"parameters": {
"type": "object",
"properties": {
"city": {
"type": "string",
"description": "城市名称"
},
"unit": {
"type": "string",
"enum": ["celsius", "fahrenheit"],
"description": "温度单位"
}
},
"required": ["city"]
}
}模型根据用户请求决定是否需要调用工具：
用户：北京今天天气怎么样？
模型决策：需要调用 get_weather 工具
工具调用：get_weather(city="北京", unit="celsius")
应用执行工具，将结果返回给模型：
{
"role": "tool",
"content": "{\"temperature\": 25, \"condition\": \"晴\"}",
"tool_call_id": "call_123"
}模型根据工具结果生成最终答案：
北京今天天气晴朗，气温 25 摄氏度，适合户外活动。
不同厂商与不同模型版本对工具调用的支持细节差异较大，且会随版本迭代变化。这里给出一个按“类型”划分的概览（以各平台最新文档为准）：
| 模型类型 | 函数调用支持 | 典型特点 |
|---|---|---|
| 商用闭源通用模型 | 通常原生支持 | 协议与参数更统一，工具生态成熟 |
| 商用多模态模型 | 通常原生支持 | 可能支持与多模态输入绑定的工具流程 |
| 开源模型 | 视实现而定 | 可能需要特定指令微调/框架适配，兼容性需压测 |
模型自主决定是否调用：
{"tool_choice": "auto"}强制模型调用特定工具：
{"tool_choice": {"type": "function", "function": {"name": "get_weather"}}}禁止工具调用：
{"tool_choice": "none"}现代模型支持在单次响应中调用多个工具：
用户：告诉我北京和上海的天气
模型响应包含：
- get_weather(city="北京")
- get_weather(city="上海")
应用可以并行执行这些调用，提高效率。
函数调用在上下文中的体现：
- 工具定义：作为上下文的一部分传递给模型
- 调用记录：工具调用历史成为对话上下文
- 结果整合：工具结果需要合适地组织到上下文中
工具定义占用 Token，需要在能力丰富性和上下文效率之间平衡。