8 函数-路小飞

函数是可重复调用的代码块，能提升代码复用性和可读性。

8.1 定义与调用函数

1. 定义格式

用def关键字声明，包含4个核心部分：

def 函数名(参数):  # def关键字+函数名+括号（必带）+参数（可选）
    """函数说明文档（可选，说明功能、参数、返回值）"""
    函数体（具体逻辑）
    return 返回值（可选，无则默认返回None）

2. 调用方式

直接写函数名(实参)，有参数则传对应值：

# 示例：定义打招呼函数并调用
def greet_user(name):
    """向用户打招呼"""
    print(f"Hello, {name.title()}.")

greet_user('lxf')  # 调用，输出：Hello, Lxf.

8.2 函数的参数

参数分「形参」（定义时的“占位符”）和「实参」（调用时的“具体值”），传递实参有4种常用方式：

传递方式	特点	示例代码（以计算差值函数为例）
位置实参	按形参顺序传值，一一对应	`def subtract(num1, num2): print(num1-num2)` `subtract(20,10)` # 输出10
关键字实参	明确形参名，不用管顺序	`subtract(num2=10, num1=20)` # 输出10
默认值	定义时给形参设默认值，调用时可省略	`def multiply(num1, num2=10): print(num1*num2)` `multiply(5)` # 用默认值10，输出50
等效调用	位置+关键字+默认值组合，只要值对应即可	`multiply(8,12)`/`multiply(num1=8,num2=12)` # 均输出96

8.3函数的返回值

用return语句把结果传给调用者，支持返回多种类型：

1. 返回简单值（字符串、数字等）

# 示例：返回完整姓名
def get_full_name(first, last):
    full_name = f"{first} {last}".title()
    return full_name  # 返回拼接后的姓名

user_name = get_full_name("lisa", "wang")  # 用变量接收返回值
print(user_name)  # 输出：Lisa Wang

2. 返回字典（适合结构化数据）

# 示例：返回用户信息（姓名必传，年龄可选）
def build_user(first, last, age=None):
    user = {"first": first.title(), "last": last.title()}
    if age:  # 有年龄则添加到字典
        user["age"] = age
    return user

print(build_user("bob", "zhao", 28))  # 输出：{'first': 'Bob', 'last': 'Zhao', 'age': 28}

8.4 传递列表

函数可处理列表，默认会修改原列表；若想保留原列表，传列表副本（列表名[:]）：

1. 修改原列表

# 示例：标记已完成的任务
def mark_done(todos, done_task):
    if done_task in todos:
        todos.remove(done_task)  # 从待办列表移除
        completed.append(f"✅ {done_task}")  # 加入已完成列表

to_do = ["写报告", "开会"]
completed = []
mark_done(to_do, "开会")
print(to_do)  # 输出：['写报告']（原列表被修改）

2. 传递列表副本（不修改原列表）

def sort_copy(lst):
    lst_copy = lst[:]  # 创建副本
    lst_copy.sort()    # 只排序副本
    return lst_copy

original = [3,1,4,2]
sorted_lst = sort_copy(original)
print(original)  # 输出：[3,1,4,2]（原列表不变）

8.5传递任意数量实参

不确定实参数量时，在形参前加*，将实参打包成元组：

# 示例：计算任意个数的总和
def calculate_sum(*numbers):  # *numbers接收任意个实参，存为元组
    total = 0
    for num in numbers:
        total += num
    return total

print(calculate_sum(1,2,3))  # 输出6
print(calculate_sum(10,20,30,40))  # 输出100

也可结合固定参数（固定参数放前面）：

# 示例：统计某类别的物品
def count_items(category, *items):
    print(f"类别：{category}，物品：{list(items)}，数量：{len(items)}")

count_items("水果", "苹果", "香蕉")  # 输出：类别：水果，物品：['苹果','香蕉']，数量：2

8.6 函数存到模块（复用代码）

模块是.py文件，可封装函数，在其他文件中导入使用，3种常用导入方式：

1. 导入整个模块

模块文件（function_tools.py）：

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

主文件调用：

import function_tools  # 导入整个模块
print(function_tools.add(10,20))  # 输出30

2. 模块设别名（简化调用）

import function_tools as ft  # 别名ft
print(ft.subtract(50,15))  # 输出35

3. 导入指定函数（直接用函数名调用）

from function_tools import add, subtract  # 只导入add和subtract
print(add(5,8))  # 输出13（不用加模块名）

8.7 函数编写规范

编写函数时遵循以下规范，可提升代码质量和协作效率：

1 函数名要"见名知意"

用小写字母+下划线（如calculate_average），直接体现功能，避免func1这类模糊命名或驼峰式命名。

2 必须写文档字符串

用"""在函数定义后说明：功能、参数含义、返回值类型，必要时加异常说明，方便他人理解。
示例：

def calculate_area(radius):
    """
    计算圆形面积
    :param radius: float，半径（>0）
    :return: float，面积（π×radius²）
    :raises ValueError: 半径≤0时抛出
    """

3 单一职责原则

一个函数只做一件事，避免"大而全"。例如拆分"读数据→算平均→存结果"为3个独立函数。

4 参数设计要合理

数量不宜过多（建议≤5个），多参数可封装为字典
可选参数用默认值，优先用不可变对象（如None），避免列表等可变对象
错误：def add(items=[]):（多次调用会累积数据）
正确：def add(items=None): items = items or []

5 返回值要明确统一

类型保持一致（避免有时返回数字，有时返回字符串）
多值返回用元组，固定顺序并在文档说明含义

6 避免硬编码固定值

灵活值（如阈值、路径）通过参数传递，方便调整。
例：def check_score(score, pass_line=60):（及格线可灵活修改）

7 处理异常增强健壮性

对可能出错的操作（如除零、文件读取）用try-except捕获异常，或提前判断参数合法性。

8 减少副作用

尽量不修改外部变量或传入的可变对象（如列表），必要时创建副本操作并返回新结果，避免意外修改原数据。

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