函数、参数与作用域 · Python 编程实战

第 5 章 · 函数

本章目标：掌握函数定义、调用、返回值；理解参数（位置、关键字、默认值、args、kwargs）；了解作用域与 LEGB 规则；会写文档字符串与类型注解；能将 shop-demo* 业务拆分为可复用函数模块。

学时建议：4～5 小时（含 1.5 小时跟练）

前置：ch02～ch04。

5.1 定义与调用

def greet(name: str) -> str:
    """向用户问好（教学示例）。"""
    return f"你好，{name}！"


msg = greet("user-demo")
print(msg)

要素	说明
`def`	定义函数
参数列表	可有零个或多个
`return`	返回结果；省略则返回 `None`
文档字符串	紧接函数体首行的 `"""..."""`

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

def log_only(text):
    print(text)          # 隐式 return None

5.2 参数种类

def order_item(title, qty=1, *, gift=False):
    """
    title: 书名（位置/关键字均可）
    qty: 数量，默认 1
    gift: 仅关键字参数（* 之后）
    """
    flag = "（赠品）" if gift else ""
    return f"{title} x{qty}{flag}"


order_item("Python 基础")
order_item("Web 开发", qty=2)
order_item("算法", gift=True)

参数类型	示例
位置参数	`f(1, 2)`
关键字参数	`f(b=2, a=1)`
默认值	`def f(x=10)`
仅关键字	`def f(*, key)`

可变参数

def total(*prices):
    return sum(prices)

print(total(10, 20, 5.5))   # 35.5


def build_user(**fields):
    return fields

print(build_user(name="user-demo", level=1))
# {'name': 'user-demo', 'level': 1}

符号	含义
`*args`	多余位置参数 → 元组
`**kwargs`	多余关键字参数 → 字典

def mix(a, b, *args, **kwargs):
    print(a, b, args, kwargs)

5.3 默认参数陷阱

# 正确写法
def add_to_cart(item, cart=None):
    if cart is None:
        cart = []
    cart.append(item)
    return cart

切勿用可变对象（list、dict）作默认值，否则多次调用共享同一对象。

5.4 作用域 LEGB

查找顺序：Local → Enclosing → Global → Built-in。

tax_rate = 0.06          # 全局

def calc_tax(amount):
    tax_rate = 0.05      # 局部，遮蔽全局
    return amount * tax_rate

def set_rate():
    global tax_rate
    tax_rate = 0.08

关键字	作用
`global`	在函数内修改全局变量
`nonlocal`	修改外层（非全局）闭包变量

def make_counter():
    count = 0
    def inc():
        nonlocal count
        count += 1
        return count
    return inc

5.5 lambda 与内置函数

prices = [59.9, 19.5, 88.0]
sorted_prices = sorted(prices, key=lambda p: -p)

nums = [1, -2, 3, -4]
positives = list(filter(lambda x: x > 0, nums))
doubled = list(map(lambda x: x * 2, nums))

函数	用途
`sorted(iter, key=)`	排序
`map(fn, iter)`	映射
`filter(fn, iter)`	过滤
`zip` / `enumerate`	组合遍历

复杂逻辑优先 def，lambda 适合一行简单表达式。