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python 函数入门指南

news 来源：原创 2025/5/10 17:06:24

Python函数的系统性教程，涵盖函数定义、参数规则、作用域和匿名函数四大核心模块，结合最新实践技巧与常见陷阱分析

一、函数定义与调用

1. 基本语法

使用def关键字定义函数，包含函数名、参数列表和代码块：

# 语法结构
def 函数名称(参数1: int, 参数2: str , ......) -> str:
    代码块
    return f"Hello!"
# def: python 定义函数的关键字
# 函数名称: 命名规则参考下面介绍
# 参数: 调用函数时，需要出入的值
# :int: 表示传入参数的数据类型
# -> str: 表示该函数返回结果的数据类型
# return：通过此关键字返回给调用者处理完成的结果，可以不写则返回None;
# 如果需要返回多个值使用 , 隔开，返回的是一个元组


# 调用函数
函数名称(值1, 值2, ......)


# 无参数函数
def greet() -> str:  # 类型提示增强可读性
    """返回个性化问候语（Docstring说明）"""
    return f"Hello!"

# 调用
result = geeet()
print(result)  # 输出 Hello!

# 有参数函数
def greet(name: str) -> str:  # 类型提示增强可读性
    """返回个性化问候语（Docstring说明）"""
    return f"Hello, {name}!"

# 调用
result = greet('Yant')
print(result)  ## 输出 Hello, Yant!

2. 函数的命名规则

使用小写字母和下划线（snake_case），例如：calculate_sum。
函数名应使用动词或动词短语，明确功能，例如：get_user_data。
避免模糊命名，使用具体、描述性的名称，例如避免使用process，而是用clean_data。
避免使用保留字和单字母名称，除非在特定上下文如循环中。
文档字符串（Docstring）的使用，虽然不是命名规则，但能提高可读性，可能作为补充。

3. 参数传递机制

值传递 vs 引用传递：不可变对象（如字符串）传值，可变对象（如列表）传引用

# int 是不可变类型，大概的意思是 num 的值直接给了 n
def test(n):
	print(n + 1)
m = 1
test(m)

# list是可变类型，大概的意思是 调用函数时 nums的内存地址 --> 赋值给lst
def modify(lst):
    lst.append(4)  # 原列表被修改
nums = [1, 2, 3]
modify(nums)  # nums变为[1,2,3,4]

# 这里可能描述不太恰当，不过可以大概这么理解

二、参数类型与规则

1. 参数分类

类型	语法	特性说明	样例
位置参数	def func(a, b)	按顺序传入	func(1, 2) 此时a=1，b=2；func(2,1) 此时a=2，b=1
默认参数	def func(a=5)	默认值在定义时计算	调用时可以不传值，a=5；调用时传值 func(10) 此时 a=10
可变位置参数	*args	func(*args) 接收元组，允许不定长参数	func(1, 2, 3,…) 此时 args=(1, 2, 3,…)
可变关键字参数	**kwargs	func(**kwargs)接收字典，处理命名参数	func(a=1, b=2, c=3,…) 此时 kwargs = {‘a’:1, ‘b’:2, ‘c’:3, …}

2. 参数顺序原则

必须遵循顺序：必选参数 → 默认参数 → *args → 命名关键字参数 → **kwargs
❌ 错误示例：def func(a=1, b)（默认参数不能在必选参数前）

3. 参数陷阱与规避

可变默认值问题：默认参数若为列表/字典，多次调用会共享同一对象，这里可能会遇到坑才能理解

# 错误写法
def bug_func(data, lst=[]):
    lst.append(data)
    return lst


# 正确：用None占位
def safe_func(data, lst=None):
    lst = [] if lst is None else lst
    lst.append(data)
    return lst

三、作用域与变量可见性

1. 作用域层级（LEGB规则）

Local：函数内部变量
Enclosing：闭包外层函数变量（关于闭包后面才讲，此处留个印象）
Global：模块级全局变量
Built-in：内置函数（如print）

# 这是一个py文件
global_val= 1 # 这是一个全局变量，这个py文件都可以引用
def location():
	local_val = 2 # 这个一个局部变量，只在函数内部可以引用

print(global_val)  # 输出 1
print(local_val) # 直接报错

2. 变量修改规则

全局变量：需用global声明修改

count = 10
def increment():
    global count
    count += 1

四、匿名函数（Lambda）

1. 语法与特性

基础结构：lambda 参数: 表达式

square = lambda x: x ** 2  # 计算平方

适用场景：简单逻辑、高阶函数参数（如map/filter）

nums = [1, 2, 3]
squared = list(map(lambda x: x**2, nums))  # [1,4,9]

2. 使用建议

避免滥用：复杂逻辑用def定义，保持可读性
替代方案：列表推导式比map+lambda更简洁

# 推荐写法
squared = [x**2 for x in nums]

综合应用示例

def data_processor(data: list, *, prefix: str = "ID-", filter_func: callable) -> dict:
    """处理数据并过滤（使用关键字参数与函数参数）"""
    processed = {f"{prefix}{i}": item for i, item in enumerate(data)}
    return {k: v for k, v in processed.items() if filter_func(v)}

# 调用示例
result = data_processor([10, 2, 15], filter_func=lambda x: x > 5)
# 输出：{'ID-0': 10, 'ID-2': 15}