Python学习：函数的使用

函数是 Python 编程的核心构建块，掌握函数的参数类型和嵌套用法，能让代码更简洁、灵活且可复用。本文将系统讲解 Python 函数的五大核心知识点 —— 必备参数、缺省参数、可变参数、关键字参数以及函数嵌套

一、函数参数基础：为什么参数很重要？​

函数的参数是实现 “输入 - 处理 - 输出” 逻辑的关键，它让函数摆脱固定值的束缚，能够根据不同输入产生不同结果。例如计算圆面积的函数，通过参数radius接收半径值，实现对任意圆的面积计算：

def circle_area(radius):​return 3.14 * radius **2​
​
print(circle_area(5))  # 输出：78.5​
print(circle_area(10)) # 输出：314.0

二、必备参数：函数调用的 “硬性要求”​

必备参数（Positional Arguments） 是指必须按顺序传递、且数量与函数定义完全匹配的参数，缺一不可。这是最基础也最常用的参数类型。​

特点：​

• 必须在函数调用时显式传递​

• 顺序必须与函数定义一致​

• 数量必须与函数定义的参数数量相同

#必备参数 （位置参数） 传递和接收参数的顺序，个数要一致
def function_name(name,age,gender):print("Hello " + name + ", you are " + str(age) + " years old" + ", your gender is " + gender)
function_name("zhangsan",25,"male")结果：
Hello zhangsan, you are 25 years old, your gender is male

 三、缺省参数：带默认值的 “弹性选项”

缺省参数（Default Arguments） 是指在函数定义时指定默认值的参数，调用时可传可不传 —— 若不传，则使用默认值；若传，则覆盖默认值。​

特点：​

• 定义时用参数名=默认值格式声明​

• 必须放在必备参数之后（否则语法报错）​

• 默认值只在函数定义时初始化一次（注意 mutable 对象的坑）​

实例 1：基础用法

def course_info(name, teacher="张教授"):​print(f"课程：{name}，授课教师：{teacher}")​
​
# 不传缺省参数，使用默认值​
course_info("Python编程")  # 输出：课程：Python编程，授课教师：张教授​
​
# 传递缺省参数，覆盖默认值​
course_info("数据结构", "李教授")  # 输出：课程：数据结构，授课教师：李教授

实例 2：缺省参数的位置限制

# 错误：缺省参数不能放在必备参数前面​
def wrong_func(a=1, b):  # 报错：SyntaxError: non-default argument follows default argument​pass​
​
# 正确：缺省参数放在最后​
def right_func(b, a=1):​print(a + b)

实例 3：默认值为 mutable 对象的陷阱​

def add_item(item, lst=[]):  # 危险：默认值是可变列表lst.append(item)return lstprint(add_item(1))  # 输出：[1]
print(add_item(2))  # 输出：[1, 2]（预期是[2]，因默认列表被复用）# 正确写法：默认值设为None，在函数内初始化
def add_item_fixed(item, lst=None):if lst is None:lst = []lst.append(item)return lstprint(add_item_fixed(1))  # 输出：[1]
print(add_item_fixed(2))  # 输出：[2]（符合预期）

四、可变参数：应对不确定数量的输入​

当函数需要接收不确定数量的参数时，可变参数（Variable Arguments）就能派上用场。Python 支持两种可变参数：*args和**kwargs。​

4.1 *args：接收任意数量的位置参数​

*args 用于收集未命名的位置参数，将其打包成一个元组（tuple）。​

特点：​

• 定义时用*args表示（args 是约定俗成的名称，可改为其他名字，如*params）​

• 接收所有未匹配的位置参数，类型为元组​

• 必须放在必备参数和缺省参数之后​

def sum_numbers(*args):print(f"接收的参数：{args}（类型：{type(args)}）")return sum(args)print(sum_numbers(1, 2, 3))  # 输出：接收的参数：(1, 2, 3)（类型：<class 'tuple'>）；6
print(sum_numbers(10, 20, 30, 40))  # 输出：100
print(sum_numbers())  # 输出：0（空元组sum为0）

结合必备参数使用：​

def print_info(title, *args):​print(f"标题：{title}")​print(f"内容：{args}")​
​
print_info("兴趣爱好", "读书", "跑步", "编程")​
# 输出：​
# 标题：兴趣爱好​
# 内容：('读书', '跑步', '编程')

4.2 **kwargs：接收任意数量的关键字参数 

**kwargs 用于收集命名的关键字参数，将其打包成一个字典（dict）。​

特点：​

• 定义时用**kwargs表示（kwargs 是约定俗成的名称，可改为** params）​

• 接收所有未匹配的关键字参数，类型为字典（key 是参数名，value 是参数值）​

• 必须放在参数列表的最后（所有参数之后）​

def user_profile(**kwargs):print(f"接收的参数：{kwargs}（类型：{type(kwargs)}）")for key, value in kwargs.items():print(f"{key}：{value}")user_profile(name="张三", age=20, city="北京")
# 输出：
# 接收的参数：{'name': '张三', 'age': 20, 'city': '北京'}（类型：<class 'dict'>）
# name：张三
# age：20
# city：北京

结合其他参数使用：

def order(goods, *args, **kwargs):print(f"商品：{goods}")print(f"附加服务：{args}")print(f"订单信息：{kwargs}")order("手机", "贴膜", "碎屏险", price=5999, pay_method="支付宝")
# 输出：
# 商品：手机
# 附加服务：('贴膜', '碎屏险')
# 订单信息：{'price': 5999, 'pay_method': '支付宝'}

4.3 参数解包：传递列表 / 字典给可变参数​

当已有列表或字典，想将其元素作为可变参数传递时，可使用解包语法：​

• 列表 / 元组前加*，解包为位置参数​

• 字典前加**，解包为关键字参数

# 解包列表给*args
nums = [1, 2, 3, 4]
print(sum_numbers(*nums))  # 等价于sum_numbers(1, 2, 3, 4)，输出：10# 解包字典给**kwargs
user_info = {"name": "李四", "age": 22, "city": "上海"}
user_profile(** user_info)  # 等价于user_profile(name="李四", age=22, city="上海")

五、关键字参数：强制按名称传递的参数​

关键字参数（Keyword-Only Arguments） 是指必须通过参数名传递的参数，不能按位置传递。定义时在参数前加*（或*args），*之后的参数即为关键字参数。​

特点：​

• 必须显式通过参数名传递（如func(key=value)）​

• 放在*args之后、**kwargs之前（如果存在）​

• 避免因参数顺序导致的调用错误

# 用*分隔，*之后的参数必须为关键字参数
def calc(a, b, *, operator):if operator == "+":return a + belif operator == "-":return a - belse:return "未知操作符"# 正确调用：operator必须按关键字传递
print(calc(10, 5, operator="+"))  # 输出：15# 错误调用：operator按位置传递
print(calc(10, 5, "+"))  # 报错：TypeError: calc() takes 2 positional arguments but 3 were given

结合*args使用：​

def print_details(*args, prefix, suffix):print(f"前缀：{prefix}")print(f"内容：{args}")print(f"后缀：{suffix}")print_details("a", "b", "c", prefix="start", suffix="end")
# 输出：
# 前缀：start
# 内容：('a', 'b', 'c')
# 后缀：end

六、函数嵌套：函数内部的 “函数工厂”​

Python 允许在函数内部定义另一个函数，称为函数嵌套（Nested Functions）。内部函数可以访问外部函数的变量，形成闭包（Closure），增强代码封装性和灵活性。

6.1 基础用法：内部函数的定义与调用 

def outer_func():print("这是外部函数")# 内部函数def inner_func():print("这是内部函数")# 外部函数中调用内部函数inner_func()outer_func()
# 输出：
# 这是外部函数
# 这是内部函数# 错误：内部函数不能在外部函数外直接调用
inner_func()  # 报错：NameError: name 'inner_func' is not defined

6.2 闭包：内部函数访问外部变量​

内部函数可以访问外部函数的局部变量，若内部函数引用了外部函数的变量且外部函数返回内部函数，则形成闭包。

def make_greeter(prefix):# 外部函数变量message = f"{prefix}，欢迎！"# 内部函数引用外部变量messagedef greeter(name):return f"{message} 我是{name}"# 返回内部函数（不执行）return greeter# 创建两个不同的greeter函数
morning_greeter = make_greeter("早上好")
evening_greeter = make_greeter("晚上好")print(morning_greeter("张三"))  # 输出：早上好，欢迎！ 我是张三
print(evening_greeter("李四"))  # 输出：晚上好，欢迎！ 我是李四

闭包的价值在于保存外部函数的状态，如上面的prefix变量在make_greeter调用后仍被内部函数greeter引用。

6.3 嵌套函数的应用场景​

1.** 代码封装 ：将辅助逻辑放在内部函数，避免外部命名污染。​

2. 闭包与装饰器 ：装饰器（Decorator）的实现依赖函数嵌套（后续文章详解）。​

3. 动态生成函数 **：根据外部参数动态定义内部函数的行为（如上面的make_greeter）。

七、参数定义的顺序总结​

Python 函数参数的定义顺序必须严格遵守，否则会报语法错误，正确顺序为：​

1. 必备参数（positional arguments）​

2. 缺省参数（default arguments）​

3. 可变位置参数（*args）​

4. 关键字参数（keyword-only arguments）​

5. 可变关键字参数（**kwargs)

def func(a, b=10, *args, c, d=20, **kwargs):print(f"必备参数：a={a}, b={b}")print(f"可变位置参数：args={args}")print(f"关键字参数：c={c}, d={d}")print(f"可变关键字参数：kwargs={kwargs}")func(1, 2, 3, 4, c=5, e=6, f=7)
# 输出：
# 必备参数：a=1, b=2
# 可变位置参数：args=(3, 4)
# 关键字参数：c=5, d=20
# 可变关键字参数：kwargs={'e': 6, 'f': 7}

八、实战案例：综合运用多种参数类型​

下面通过一个 “学生成绩管理” 函数，综合展示各种参数的用法：​

def manage_scores(name, *scores, exam_type="期中", pass_line=60, **kwargs):"""管理学生成绩的函数:param name: 学生姓名（必备参数）:param scores: 多门成绩（可变位置参数）:param exam_type: 考试类型（缺省参数）:param pass_line: 及格线（关键字参数，强制按名称传递）:param kwargs: 额外信息（可变关键字参数）:return: 成绩总结"""total = sum(scores)avg = total / len(scores) if scores else 0passed = [s for s in scores if s >= pass_line]summary = (f"学生：{name}\n"f"考试类型：{exam_type}\n"f"成绩列表：{scores}\n"f"总分：{total}，平均分：{avg:.1f}\n"f"及格科目：{len(passed)}/{len(scores)}\n"f"额外信息：{kwargs}")return summary# 调用函数
result = manage_scores("张三", 85, 90, 75, 60,  # name和scores（位置参数）exam_type="期末",        # 缺省参数pass_line=60,           # 关键字参数teacher="王老师", comment="进步明显"  # 可变关键字参数
)
print(result)

 结果：

学生：张三​
考试类型：期末​
成绩列表：(85, 90, 75, 60)​
总分：310，平均分：77.5​
及格科目：4/4​
额外信息：{'teacher': '王老师', 'comment': '进步明显'}

九、总结