函数编写指南:参数、返回值与作用域实战详解
你是否在编写函数时遇到过参数传递混乱、返回值逻辑不清晰,或者变量作用域导致的奇怪 bug?别担心,这篇文章将用最通俗的语言和实战案例,带你彻底搞懂函数的核心三要素:参数、返回值与作用域。
一、参数:灵活传递数据的桥梁
1. 位置参数:按顺序传递
最基础的参数类型,调用时需严格按照定义顺序传入值。
def greet(name, age):
print(f"你好,{name}!你今年{age}岁了。")
greet("小明", 18) # 输出:你好,小明!你今年18岁了。
2.默认参数:简化调用的神器
为参数设置默认值,调用时可省略部分参数。
def greet(name, age=18): # age 默认值为18
print(f"你好,{name}!你今年{age}岁了。")
greet("小红") # 输出:你好,小红!你今年18岁了。
注意:默认参数必须放在必选参数之后。
3.可变参数:处理不确定数量的数据
- *args:接收任意数量的位置参数,封装为元组。
def sum_all(*args):
return sum(args)
print(sum_all(1, 2, 3)) # 输出:6
**kwargs:接收任意数量的关键字参数,封装为字典。
def print_info(**kwargs):
for key, value in kwargs.items():
print(f"{key}: {value}")
print_info(name="小李", age=20, city="北京")
# 输出:
# name: 小李
# age: 20
# city: 北京
二、返回值:函数的“输出口”
1.return 语句的作用
- 结束函数执行:一旦遇到 return,函数立即停止运行。
- 返回数据:将结果传递给调用者。
def add(a, b):
return a + b # 返回计算结果
result = add(3, 5)
print(result) # 输出:8
2.无返回值的函数
若函数没有 return 语句,默认返回 None。
def say_hello():
print("Hello!")
output = say_hello()
print(output) # 输出:None
3.多返回值的技巧
通过元组返回多个值。
def divide(a, b):
quotient = a // b
remainder = a % b
return quotient, remainder # 返回元组
q, r = divide(10, 3)
print(f"商:{q},余数:{r}") # 输出:商:3,余数:1
三、作用域:变量的“活动范围”
1.全局作用域 vs 局部作用域
- 全局变量:在函数外定义,整个程序可见。
- 局部变量:在函数内定义,仅函数内部可见。
global_var = "我是全局变量" # 全局变量
def my_function():
local_var = "我是局部变量" # 局部变量
print(global_var) # 可以访问全局变量
my_function()
print(local_var) # 报错!无法访问局部变量
2.修改全局变量:使用 global 关键字
若要在函数内修改全局变量,需用 global 声明。
count = 0
def increment():
global count # 声明使用全局变量
count += 1
increment()
print(count) # 输出:1
3.闭包:嵌套函数的“记忆魔法”
闭包允许内部函数访问外部函数的变量,即使外部函数已执行完毕。
def make_counter():
count = 0
def increment():
nonlocal count # 声明使用外层函数的局部变量
count += 1
return count
return increment
counter = make_counter()
print(counter()) # 输出:1
print(counter()) # 输出:2
四、实战案例:学生成绩管理系统
需求分析
实现一个简单的学生成绩管理系统,支持添加学生、查询成绩、统计平均分等功能。
代码实现
students = [] # 全局变量,存储学生信息
def add_student(name, score):
students.append({"name": name, "score": score})
def get_average():
if not students:
return 0
total = sum(student["score"] for student in students)
return total / len(students)
# 测试
add_student("小明", 90)
add_student("小红", 85)
print(f"平均分:{get_average()}") # 输出:平均分:87.5
互动挑战
尝试修改 get_average 函数,使其能处理学生成绩为负数的情况(提示:添加数据校验),并在评论区分享你的代码!
五、常见错误与避坑指南
- 可变参数的默认值陷阱
避免将可变对象(如列表)作为默认参数,否则会共享状态。
错误示例:
def add_item(item, lst=[]): # lst 的默认值是一个空列表
lst.append(item)
return lst
print(add_item("苹果")) # 输出:["苹果"]
print(add_item("香蕉")) # 输出:["苹果", "香蕉"] (预期应为 ["香蕉"])
正确做法:
def add_item(item, lst=None):
if lst is None:
lst = []
lst.append(item)
return lst
2.作用域链查找顺序
变量查找遵循 LEGB 规则:Local → Enclosing → Global → Built-in。
x = 10 # 全局变量
def outer():
x = 20 # 外层函数的局部变量
def inner():
x = 30 # 内层函数的局部变量
print(x) # 输出:30
inner()
outer()
六、总结与互动话题
核心知识点回顾:
- 参数:位置参数、默认参数、*args 和 **kwargs 的灵活运用。
- 返回值:return 语句的作用及多返回值技巧。
- 作用域:全局与局部变量的区别,闭包的应用。
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