Python 3 函数详解：从基础到高阶应用_python3函数详解-优快云博客

函数是Python编程的核心组成部分，它允许开发者将代码封装为可重复调用的模块，从而提高代码的可读性、复用性和可维护性。本文将系统讲解Python 3中函数的定义、参数传递、作用域及高阶用法，并辅以实例代码帮助理解。

一、函数的定义与调用

1. 基本语法

使用 def 关键字定义函数，后接函数名和参数列表：

def greet(name):
    """返回问候语（文档字符串）"""
    return f"Hello, {name}!"

print(greet("Alice"))  # 输出：Hello, Alice!

2. 函数调用

通过函数名加括号调用函数，传递所需参数：

result = greet("Bob")
print(result)  # 输出：Hello, Bob!

二、函数参数与返回值

1. 参数类型

位置参数： 按顺序传递参数。

默认参数： 参数可指定默认值（默认值仅计算一次）：

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

print(power(3))     # 9（使用默认指数2）
print(power(2, 4))  # 16

可变参数： 接收任意数量的位置参数（*args）或关键字参数（**kwargs）：
```
def sum_all(*numbers):
    return sum(numbers)

print(sum_all(1, 2, 3))  # 6
```

2. 返回值

使用 return 返回结果，可返回多个值（实质为元组）：

def min_max(numbers):
    return min(numbers), max(numbers)

low, high = min_max([4, 2, 9, 7])
print(f"Min: {low}, Max: {high}")  # Min: 2, Max: 9

三、变量作用域

局部变量： 函数内定义的变量，仅函数内有效。

全局变量： 函数外定义，需使用 global 声明修改：

count = 0

def increment():
    global count
    count += 1

increment()
print(count)  # 1

四、匿名函数（Lambda）

适用于简单逻辑，语法为 lambda 参数: 表达式：

square = lambda x: x ** 2
print(square(5))  # 25

# 常用场景：排序
names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
names.sort(key=lambda s: len(s))
print(names)  # ['Bob', 'Alice', 'Charlie']

五、高阶函数与装饰器

1. 高阶函数

函数可作为参数或返回值：

def apply(func, value):
    return func(value)

print(apply(lambda x: x * 2, 10))  # 20

2. 装饰器（Decorator）

用于扩展函数功能，使用 @ 语法糖：

def logger(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"调用函数：{func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@logger
def add(a, b):
    return a + b

print(add(3, 5))  # 输出：调用函数：add → 8

六、注意事项

避免可变默认参数： 默认值在定义时创建，可能导致意外行为。

# 错误示例
def append_to(element, lst=[]):
    lst.append(element)
    return lst

# 正确做法：使用None替代
def append_to(element, lst=None):
    lst = lst or []
    lst.append(element)
    return lst

作用域混淆： 在嵌套函数中修改外部变量需使用 nonlocal。

类型提示（Python 3.5+）： 提高代码可读性：

def greeting(name: str) -> str:
    return f"Hello, {name}"

七、总结

函数是Python程序设计的基石，掌握其用法能大幅提升代码质量。从基础参数传递到高阶装饰器应用，理解函数的每个细节将助您编写更高效、灵活的代码。