Python函数基础：从榨汁机到代码复用-CSDN博客

本文链接：https://blog.csdn.net/lingsaner/article/details/147150238

一、什么是函数？

想象你有一个智能榨汁机：放入水果→按下开关→获得果汁。在Python中，函数就像这个榨汁机——接收输入（参数），执行特定操作，返回结果。我们把重复使用的代码块封装成函数，需要时调用即可。

二、函数基础结构

# 定义函数
def make_juice(fruit, amount=2):  # 参数：fruit必填，amount默认2个
    """制作果汁的函数说明"""        # 文档字符串
    juice = f"{amount}个{fruit}榨的汁"
    return juice                  # 返回结果
# 调用函数
print(make_juice('苹果'))         # 输出：2个苹果榨的汁
print(make_juice('橙子', 3))      # 输出：3个橙子榨的汁

三、参数详解

1. 位置参数 vs 关键字参数

def register(name, age, city):
    print(f"{name}, {age}岁, 来自{city}")
register("张三", 25, "北京")          # 正确顺序
register(city="上海", name="李四", age=30)  # 关键字指定参数

2. 默认参数陷阱

# 错误示例：默认参数使用可变对象
def add_item(item, cart=[]):
    cart.append(item)
    return cart
print(add_item('苹果'))  # ['苹果']
print(add_item('香蕉'))  # ['苹果', '香蕉'] → 列表被共享！
# 正确写法
def add_item(item, cart=None):
    if cart is None:
        cart = []
    cart.append(item)
    return cart

四、返回值处理

1. 多值返回

def calculate_bmi(weight, height):
    bmi = weight / (height ** 2)
    if bmi < 18.5:
        status = "偏轻"
    elif 18.5 <= bmi < 24:
        status = "正常"
    else:
        status = "超重"
    return bmi, status  # 实际返回元组
result = calculate_bmi(70, 1.75)
print(f"BMI值：{result[0]}，状态：{result[1]}")

五、变量作用域

total = 0  # 全局变量
def update_total(amount):
    global total  # 声明使用全局变量
    total += amount
    print(f"当前总计：{total}")
update_total(100)  # 当前总计：100
update_total(50)   # 当前总计：150

六、lambda匿名函数

# 传统函数
def square(x):
    return x ** 2
# lambda等效写法
square = lambda x: x ** 2
# 实际应用场景：排序
students = [
    ('王五', 88),
    ('赵六', 92),
    ('陈七', 85)
]
students.sort(key=lambda s: s[1], reverse=True)
print(students)  # 按成绩降序排列

七、最佳实践原则

单一职责：每个函数只做一件事

# 不良示例
def process_data(data):
    # 清洗数据
    # 分析数据
    # 生成报告
    pass
# 优化版本
def clean_data(data): ...
def analyze_data(data): ...
def generate_report(analysis): ...

类型注解（Python 3.5+）

def greet(name: str, times: int = 1) -> str:
    """生成重复的问候语"""
    return ("Hello " + name + "! ") * times

错误处理

def divide(a: float, b: float) -> float:
    if b == 0:
        raise ValueError("除数不能为零")
    return a / b

八、综合案例：智能咖啡机

def make_coffee(coffee_type="美式", size="中杯", sugar=0):
    """制作咖啡的完整示例"""
    menu = {
        "美式": 15,
        "拿铁": 20,
        "卡布奇诺": 22
    }
    
    size_factor = {
        "小杯": 0.8,
        "中杯": 1,
        "大杯": 1.2
    }
    
    if coffee_type not in menu:
        available = ", ".join(menu.keys())
        raise ValueError(f"可选咖啡：{available}")
    
    base_price = menu[coffee_type] * size_factor.get(size, 1)
    total = base_price + sugar * 0.5
    
    recipe = f"制作{size}{coffee_type}"
    if sugar > 0:
        recipe += f"，加{sugar}包糖"
    
    return {
        "recipe": recipe + "！",
        "price": round(total, 1)
    }
order = make_coffee("拿铁", "大杯", sugar=2)
print(f"{order['recipe']} 价格：{order['price']}元")
# 输出：制作大杯拿铁，加2包糖！ 价格：25.4元

九、调试技巧

1.使用print调试：

def complex_calculation(a, b):
    print(f"输入参数：a={a}, b={b}")  # 调试输出
    result = (a ** 2 + b ** 2) ** 0.5
    print(f"计算结果：{result}")      # 调试输出
    return result