Python入门——函数基础

6. 把代码打包（上）——函数基础

读完本节，你能在 20 分钟内，用 def 把重复代码封装成函数，掌握位置 / 默认值 / 关键字 3 种参数，并用 docstring 写函数文档。

函数是“有名字的代码块”，核心目的是减少重复。

6.1 为什么用函数？

假设要打印 5 遍九九乘法表的一行：

print(f"1 × 1 = 1")
print(f"1 × 2 = 2")
print(f"1 × 3 = 3")
print(f"1 × 4 = 4")
print(f"1 × 5 = 5")

如果改成函数：

defprint_99(n):
print(f"1 × {n} = {n}")

for n inrange(1, 6):
    print_99(n)

要改公式只改函数体，不用满世界找重复代码。

用函数的 3 个好处：

1. 可读性
   ：greet（“小明”） 比 3 行 print 清楚得多
2. 可维护
   ：要改逻辑只改一处，而不是满文件找
3. 可复用
   ：写一次，到处调用 —— 不同地方传不同参数

💡 小贴士：一个函数只做一件事。如果你在写函数时用了一大段注释解释“这个函数做什么”，大概率应该拆成多个函数。

6.2 定义与调用

defsay_hello(name):             # def 关键字定义函数
"""打印问候语"""# docstring,后面 6.5 节会详细讲
print(f"你好,{name}!")

say_hello("小明")  # 调用:传一个位置参数 name="小明"

输出：

你好,小明!

函数命名也有一些约定：

• 用动词或动词短语（函数是“做一件事”）
• 全小写 + 下划线，跟变量一样
• 避免跟内置函数同名（listdictstrid 等）

defcalculate_total():    # 好
defprocess_data():        # 好
deflist():                # 糟(覆盖了内置 list!)
defList():                # 合法但糟(易混)

💡 小贴士：函数先定义、后调用。把 say_hello（“小明”） 放到 def 上面会报 NameError。Python 自上而下执行，变量和函数都得先定义再使用。

6.3 没有 return 默认返回 None

defadd(a, b):
    result = a + b

print(add(1, 2))  # None(函数没 return,默认返回 None)

要返回值必须用 return：

defadd(a, b):
return a + b

print(add(1, 2))  # 3

return 一执行，函数立即结束，后面的代码不跑：

defcheck(age):
if age < 0:
return"不合法"
if age < 18:
return"未成年"
return"成年"

print(check(25))  # 成年

一次返回多个值其实是元组（S4.3 节会展开）：

defget_stats(numbers):
"""返回 (和, 平均, 最大, 最小)"""
returnsum(numbers), sum(numbers) / len(numbers), max(numbers), min(numbers)

total, avg, hi, lo = get_stats([1, 2, 3, 4, 5])
print(f"和={total} 平均={avg} 最大={hi} 最小={lo}")
# 和=15 平均=3.0 最大=5 最小=1

📌 对比 print vs return：

• print(x)
   —— 把 x 显示在屏幕上，不返回值
• return x
   —— 把 x 作为函数的“答案”交回给调用者，不显示

新手最常犯的错：在函数里 print 完不 return，然后期望调用者拿到那个值 —— 拿到的是 None。记住：函数想“给外面东西”就用 return，屏幕显示只是副作用。

6.4 参数三种形态

形态 1：位置参数（按顺序传）

defgreet(name, msg):
print(f"{name},{msg}")

greet("小明", "你好")  # 小明,你好

形态 2：默认值参数（不传就用默认值）

defgreet(name, msg="你好"):  # 默认值参数必须放最后
print(f"{name},{msg}")

greet("小明")              # 小明,你好
greet("小明", "早上好")    # 小明,早上好

形态 3：关键字参数（按名字传，顺序无所谓）

defgreet(name, msg):
print(f"{name},{msg}")

greet(msg="早上好", name="小明")  # 小明,早上好

📌 对比：位置参数必须按顺序，关键字参数按名字。混用时，关键字参数必须在位置参数后面：

greet("小明", msg="你好")  # ✓ 合法
greet(name="小明", "你好")  # ✗ SyntaxError

进阶：不定参数(*args / **kwargs)和仅关键字参数（* 之后只能关键字传）：

defgreet(name, *, msg="你好"):  # * 之后只能关键字传
print(f"{name},{msg}")

greet("小明")               # 小明,你好
greet("小明", msg="嗨")    # 小明,嗨
greet("小明", "嗨")        # TypeError

这个写法常用于“必须显式标明”的参数，避免误用。

实参解包：用 * / ** 把列表 / 字典“展开”作为参数：

args = ["小明", "早上好"]
greet(*args)  # 等价于 greet("小明", "早上好")

kwargs = {"name": "小明", "msg": "嗨"}
greet(**kwargs)  # 等价于 greet(name="小明", msg="嗨")

这种写法在“配置参数”场景特别常见。

6.5 docstring 与类型提示

defcelsius_to_fahrenheit(c: float) -> float:
"""把摄氏度转华氏度

    Args:
        c: 摄氏度数值

    Returns:
        华氏度数值
    """
return c * 9 / 5 + 32

print(celsius_to_fahrenheit(25))  # 77.0
help(celsius_to_fahrenheit)       # 在终端打印 docstring

Python 3.5+ 还可以加类型提示(type hint)—— ： float 表示参数期望是浮点数，-> float 表示返回值是浮点数。类型提示不影响运行，但能让 IDE 帮你检查错误：

defadd(a: int, b: int) -> int:
return a + b

把鼠标悬停到 add("hi", "you") 上，VS Code 会提示“期望 int，实际 str”。这是大型项目里避免低级 bug 的利器。

类型提示还能写复杂结构（用 typing 模块）：

from typing importList, Dict, Optional

defprocess_scores(scores: List[int], user: Optional[Dict] = None) -> float:
"""算平均分,user 可选"""
if user isNone:
        user = {}
returnsum(scores) / len(scores) if scores else0.0

初学阶段只用最简单的标注(intstrfloatboolListDict)就够了。

lambda 表达式（匿名函数，适合一次性的小函数）：

add = lambda a, b: a + b
print(add(3, 5))  # 8

# 常见用法:排序时传 key
nums = [(1, "b"), (3, "a"), (2, "c")]
nums.sort(key=lambda x: x[1])  # 按第二个元素排序
print(nums)  # [(3, 'a'), (1, 'b'), (2, 'c')]

💡 小贴士：在 VS Code 里把鼠标悬停在函数名上，会自动显示 docstring。写函数时养成写 docstring + 类型提示的习惯，3 个月后回来看代码会感谢自己。Lambda 只用于“短小的一次性函数”，复杂逻辑还是用 def。

🎯 动手练

写一个函数 bmi(weight_kg， height_m)，计算并返回 BMI 指数（公式：体重（kg） / 身高(m）²)。加 docstring 说明参数和返回值。再写一个函数 bmi_category(bmi)，根据 BMI 返回分类（“偏瘦” / “正常” / “偏胖” / “肥胖”）。

预期：

print(bmi(70, 1.75))          # 22.857...
print(bmi_category(22.86))    # 正常

练习参考答案

defbmi(weight, height):
"""计算 BMI"""
return weight / height ** 2

defbmi_category(b):
if b < 18.5: return"偏瘦"
if b < 24:   return"正常"
if b < 28:   return"偏胖"
return"肥胖"

本节小结

• 函数 = 有名字的代码块，用 def 定义；函数命名用动词 / 动词短语，小写 + 下划线
• 一个函数只做一件事(Single Responsibility)，复杂逻辑要拆
• 没有 return 默认返回 None；return 一执行函数立即结束
• print
   是副作用（显示），return 是返回值；两者用途不同，新手最常搞混
• 三种参数：位置参数、默认值参数（放最后）、关键字参数
• 关键字参数可打乱顺序，但混用时必须在位置参数之后
• *
   之后只能关键字传；*args / **kwargs 处理任意多参数（下节详讲）
• docstring 写在函数第一行（三引号），help（函数名） 查看
• Python 3.5+ 类型提示 ： int-> float 让 IDE 帮你检查错误，不影响运行
• lambda 是匿名函数，适合一次性的小函数，复杂逻辑用 def