Python 函数：代码复用的艺术
Rs知识库 · Python 零基础入门系列 · 第四篇
前三篇我们学会了变量、条件、循环和数据容器。但你有没有发现——代码越写越长，同样的逻辑要复制粘贴好几遍？这一篇来学习 函数（Function），把重复的代码「打包」成一个可复用的模块，让你的代码更简洁、更易维护。我们还会做一个「学生成绩管理系统」实战项目。
想象你在写一篇长文章，需要在 10 个地方插入同一段话。最笨的办法是复制粘贴 10 次——但如果要修改这段话，就得改 10 个地方。函数就是给这段「重复代码」起个名字，需要时叫一声就行。没有函数
代码重复、难以维护、改一处要改十处。
# 每次都要手写计算逻辑
有了函数
写一次、到处调用、修改只改一处。
avg(score_list)
💡 DRY 原则：Don't Repeat Yourself（不要重复自己）。当你发现同一段代码写了第二遍，就该考虑把它封装成函数。Python 用 def 关键字定义函数。一个函数由四部分组成：函数名、参数、函数体和返回值。
# 函数的基本结构defgreet(name): # ← def 函数名(参数)"""向用户打招呼"""# ← 文档字符串（可选）print(f"你好，{name}！") # ← 函数体# 调用函数 greet("小明") # 输出：你好，小明！ greet("小红") # 输出：你好，小红！⚠️ 常见错误：定义函数后忘记调用。写了一大段 def 代码，但程序没有任何输出——因为你只是「定义」了函数，没有「调用」它。定义是写配方，调用才是做菜。再来看一个带返回值的函数：
defcalc_average(scores): """计算平均分""" total = sum(scores) avg = total / len(scores) return avg # 调用并接收返回值 my_scores = [85, 92, 78, 96, 88] result = calc_average(my_scores) print(f"平均分：{result}") # 平均分：87.8函数参数是 Python 最灵活的特性之一。从简单到高级，一共有四种传参方式。
# ① 位置参数：按顺序传入defintroduce(name, age): print(f"我叫{name}，今年{age}岁") introduce("小明", 18) # ② 默认参数：不传就用默认值defgreet(name, msg="你好"): print(f"{msg}，{name}！") greet("小明") # 你好，小明！ greet("小明", "早上好") # 早上好，小明！# ③ 可变参数：接收任意数量的参数defcalc_sum(*numbers): print(f"收到 {len(numbers)} 个数") returnsum(numbers) print(calc_sum(1, 2, 3)) # 6print(calc_sum(10, 20, 30, 40)) # 100# ④ 关键字参数：接收任意键值对defbuild_profile(**info): for key, val in info.items(): print(f" {key}: {val}") build_profile(姓名="小明", 学校="实验中学", 年级="初三")⚠️ 常见错误：默认参数用列表 def f(items=[])。列表是可变对象，所有调用共享同一个列表！应该用 def f(items=None)，在函数内部 if items is None: items = []。return 是函数的「出口」——把计算结果交还给调用者。没有 return 的函数会返回 None（空值）。Python 还有一个很酷的特性：可以一次返回多个值。
# 返回多个值（实际是返回一个元组）defget_stats(scores): highest = max(scores) lowest = min(scores) average = sum(scores) / len(scores) return highest, lowest, average # 用多个变量接收 h, l, a = get_stats([85, 92, 78, 96]) print(f"最高分：{h}，最低分：{l}，平均分：{a:.1f}") # 最高分：96，最低分：78，平均分：87.8💡 print vs return：print 只是在屏幕上显示，函数结束后内容就消失了；return 是把结果「交还」给调用者，可以继续参与后续计算。新手常犯的错误是用 print 代替 return。在函数内部创建的变量，只能在函数内部使用——这叫局部变量。在函数外部创建的变量叫全局变量，所有函数都能读取它。
作用域示意
🌍 全局作用域
school = "实验中学" ← 全局变量，到处可用
📦 局部作用域（函数内部）
name = "小明" ← 局部变量，出了函数就不存在
规则：函数内部可以读取全局变量，但不能直接修改它（除非用 global 声明）。局部变量出了函数就自动销毁。
school = "实验中学"# 全局变量defmake_card(name): age = 18# 局部变量print(f"{name}，{school}，{age}岁") # ✅ 可以读取全局变量 school make_card("小明") print(school) # ✅ 全局变量可用# print(age) # ❌ 报错！age 是局部变量⚠️ 常见错误：NameError: name 'xxx' is not defined。90% 的情况是你在函数外访问了局部变量，或者拼错了变量名。Python 区分大小写，Name 和 name 是两个不同的变量。如果一个函数只有一行代码，可以用 lambda 写成匿名函数——不需要起名字，随写随用。配合 map、filter、sorted 等高阶函数（接收函数作为参数的函数），可以写出非常简洁的代码。
# lambda：一行函数 square = lambda x: x ** 2print(square(5)) # 25# map：对每个元素执行函数 nums = [1, 2, 3, 4, 5] squared = list(map(lambda x: x**2, nums)) print(squared) # [1, 4, 9, 16, 25]# filter：筛选符合条件的元素 scores = [85, 42, 93, 67, 55, 91] passed = list(filter(lambda s: s >= 60, scores)) print(passed) # [85, 93, 67, 91]# sorted：自定义排序 students = [("小明",85), ("小红",92), ("小刚",78)] by_score = sorted(students, key=lambda s: s[1], reverse=True) print(by_score) # [('小红',92), ('小明',85), ('小刚',78)]高阶函数速查
综合运用本篇学到的所有知识，做一个完整的成绩管理系统。支持录入成绩、查询最高分、计算平均分、按姓名搜索和显示排行榜。数据结构用字典嵌套列表——第三篇学过的组合模式。
# 学生成绩管理系统 students = [] defadd_student(name, score): """录入学生成绩""" students.append({"name": name, "score": score}) print(f"✅ 已录入：{name}，成绩 {score}") defget_average(): """计算全班平均分"""if not students: return0 scores = [s["score"] for s in students] returnsum(scores) / len(scores) defget_top(n=3): """获取前 N 名""" ranked = sorted(students, key=lambda s: s["score"], reverse=True) return ranked[:n] deffind_student(name): """按姓名搜索""" found = list(filter(lambda s: name in s["name"], students)) return found defshow_report(): """显示成绩报告"""if not students: print("暂无数据") returnprint(f"\n{'='*30}") print(" 📊 成绩报告") print(f"{'='*30}") print(f" 共 {len(students)} 人") print(f" 平均分：{get_average():.1f}") print(f"{'─'*30}") print(" 🏆 排行榜：") for i, s inenumerate(get_top(3), 1): print(f" {i}. {s['name']}：{s['score']}分") print(f"{'='*30}\n") # 主程序 add_student("小明", 85) add_student("小红", 92) add_student("小刚", 78) add_student("小美", 96) add_student("小强", 88) show_report() # 搜索 result = find_student("小") print(f"搜索'小'：找到 {len(result)} 人")🔍 关键设计思路
函数拆分：每个功能一个函数——add_student 负责录入，get_average 负责统计，show_report 负责展示。各司其职，互不干扰。
列表推导式：[s["score"] for s in students] 一行提取所有成绩，比 for 循环更简洁。
lambda 排序：key=lambda s: s["score"] 告诉 sorted 按成绩排序，不需要额外定义函数。
写两个函数 c_to_f(c) 和 f_to_c(f)，实现摄氏度和华氏度的互相转换。公式：F = C × 9/5 + 32。
写函数 check_password(pwd)，检查密码强度：长度≥8、包含大写、包含小写、包含数字。返回一个字典 {"length": True, "upper": False, ...} 和总评分。
给定一组商品数据（字典列表），用 map、filter、sorted 和 lambda 完成：筛选价格>50 的商品、按价格排序、计算打折后价格。
函数是 Python 从「写脚本」到「写程序」的关键一步一步。在这这篇文章中，你学会了：
●用 def 定义函数，把重复代码封装成可复用的模块●四种参数类型：位置参数、默认参数、可变参数、关键字参数●lambda 匿名函数和 map/filter/sorted 高阶函数下一篇预告
文件操作与异常处理——让程序学会「读写文件」和「应对意外」。你将学会用 open/read/write 操作文本文件，用 json 模块处理数据文件，用 try/except 让程序在出错时优雅地处理而不是直接崩溃。
文件读写JSON 数据处理try/except 异常捕获with 语句Rs知识库 · Python 零基础入门系列
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