1. 函数是什么？ #

• 函数把一组逻辑封装成可复用的代码块，通过函数名调用，可传入参数、返回结果。
• 把「校验订单」「查用户」「发邮件」拆成独立函数，主流程只负责编排，代码更清晰，也便于单元测试。
• 全栈项目里函数无处不在：视图里调 service、service 里调 DAO、工具模块里的 format_date、hash_password 等。
• 良好习惯是一个函数只做一件事、命名见名知意、公共函数写简短 docstring。

# 定义加法函数，接收两个参数
def add(a, b):
    return a + b

# 调用函数并打印结果
print(add(3, 5))

2. 定义与调用 #

• 用 def 函数名(参数): 定义函数，函数体缩进 4 空格。
• 可选的 文档字符串（docstring） 写在函数体第一行，用 """...""" 说明用途、参数与返回值。
• 函数执行到 return 值 时结束并返回；没有 return 则返回 None。
• 调用时写 函数名(实参)，Python 会按定义顺序把实参绑定到形参，再执行函数体。
• 下面先给出结构模板，再是具体示例。

# 函数定义的基本结构
def function_name(参数1, 参数2):
    """文档字符串：说明用途（可选）"""
    # 函数体，缩进 4 空格
    return 结果   # 无 return 则返回 None

# 定义问候函数，只打印不返回值
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")

# 定义拼接姓名函数，返回字符串
def get_full_name(first, last):
    return f"{first}{last}"

3. 参数 #

• 函数通过形参接收调用方传入的实参。
• Python 支持位置传参、关键字传参、默认值、以及 *args / **kwargs 收集多余参数。
• 调用时也可用 * / ** 解包列表和字典。
• 掌握参数规则后，才能读懂 Django/FastAPI 视图里常见的 def view(request, *args, **kwargs)。

3.1 位置参数与关键字参数 #

• 按位置传参时，实参顺序必须与形参一致。
• 用 参数名=值 关键字传参时可打乱顺序，调用长参数列表时可读性更好，也便于只覆盖其中几个参数。

# 定义接收三个参数的用户信息函数
def user_info(name, age, city):
    print(name, age, city)

# 按位置传参
user_info("Lucy", 20, "Beijing")
# 按关键字传参，顺序可打乱
user_info(age=20, name="Lucy", city="Beijing")

3.2 默认参数 #

• 形参可带默认值，调用时不传该参数则使用默认值。
• 适合分页 page=1、开关 debug=False 等可选行为。
• 有默认值的参数必须写在无默认值参数之后，否则语法错误。

# msg 有默认值 "Hello"
def greet(name, msg="Hello"):
    print(f"{msg}, {name}!")

# 使用默认 msg
greet("Alice")
# 覆盖默认 msg
greet("Bob", msg="Hi")

• 规则：有默认值的参数必须写在无默认值参数后面。

# 正确：无默认值参数在前
def foo(a, b=1):
    pass
# def foo(a=1, b):  # 错误

3.3 *args 与 **kwargs #

• 形参前的 *args 把多出来的位置实参收进一个元组。
• `kwargs` 把多出来的关键字实参收进一个字典**。
• 用于参数个数不固定的工具函数、装饰器包装原函数、框架透传请求参数等场景。

# *args 接收位置参数，**kwargs 接收关键字参数
def log_call(*args, **kwargs):
    print("args:", args)
    print("kwargs:", kwargs)

log_call(1, 2, user_id=10, debug=True)

• 定义时常见组合：def view(request, *args, **kwargs)。

3.4 调用时解包 #

• 调用时若已有列表、元组或字典，可用 *序列、`字典`** 拆成多个实参传入，键名须与形参名一致。
• 便于把配置 dict、ORM 字段 dict 直接传给函数，避免逐个写字段名。

# 定义创建用户函数
def create_user(name, age, city):
    return {"name": name, "age": age, "city": city}

# 用户数据字典
data = {"name": "Alice", "age": 30, "city": "Beijing"}
# 用 ** 解包字典传参
create_user(**data)

4. 返回值 #

• return 结束函数并把结果交给调用方。
• 写 return a, b 实际返回的是元组 (a, b)，调用方常用 low, high = min_max(nums) 解包。
• 函数可以多个 return 分支（如校验失败早退），也可以不 return，此时等价于 return None。
• 业务函数建议明确返回什么：成功返回数据或 True，失败返回 None、错误码或抛异常，避免调用方猜返回值含义。

# 返回多个值实际是返回元组，可解包
def min_max(nums):
    return min(nums), max(nums)

# 解包接收两个返回值
low, high = min_max([3, 1, 9])

5. 变量作用域 #

• 作用域决定变量在哪些地方可见。
• 函数内赋值创建的变量是局部变量，出了函数就不可用。
• 在函数内读取外部变量时，若未在函数内赋值，会沿作用域链找外层同名变量。
• 模块顶层定义的是全局变量。
• 在函数内要修改全局变量须显式 global 变量名，但业务代码里应尽量少用 global，以免状态难追踪。
• 下面示例仅作理解作用域之用。

类型	说明
局部	函数内赋值/定义的变量，出了函数就不可用
全局	模块顶层定义的变量

# 全局变量
count = 0

def increment():
    # 声明要修改全局变量
    global count
    count += 1

6. 传递参数 #

• 函数之间传递数据，首选形参传入、 return 返回，数据流清晰、易测。
• 需要跨多次调用保存状态时，用类实例属性或显式传入的上下文对象，而不是用 global 偷偷改模块级变量。
• 下面对比推荐写法与不推荐的 global 写法。

# 推荐写法：用参数和 return 传递数据
def add(a, b):
    return a + b

result = add(3, 4)

# 需要共享状态时，可以用类来保存
class Counter:
    def __init__(self):
        self.count = 0

    def increment(self):
        self.count += 1
        return self.count

counter = Counter()
print(counter.increment())
print(counter.increment())

# 不推荐：用 global 修改全局变量
value = 0
def bad_increment():
    global value
    value += 1

7. nonlocal #

• nonlocal 用于嵌套函数（函数里再 def 内层函数）。
• 在内层要对外层函数的局部变量重新赋值时，须写 nonlocal x，否则 Python 会把 x 当作内层新建的局部变量，外层 x 不变。
• 与 global 不同：nonlocal 只向上找最近一层 enclosing 作用域，不指向模块全局。
• 业务代码里嵌套函数与闭包不如类常见，但读装饰器、工厂函数源码时会遇到。
• 不用 nonlocal 时，内层对 x 的赋值不会影响外层。

def outer():
    x = 10
    def inner():
        # 声明 x 是外层的 x，不是新建局部变量
        nonlocal x
        x += 1
        return x
    inner()
    return x

print(outer())

• 注意：nonlocal 只能绑定外层嵌套函数的变量；要改模块全局变量仍须用 global。

8. 装饰器 #

• 装饰器是在不修改原函数源码的前提下，在外面包一层逻辑：登录校验、记日志、缓存、限流等。
• 语法 @decorator 写在 def 上一行，等价于 func = decorator(func)。
• 装饰器本身通常是接收函数的函数，内部再定义 wrapper(*args, **kwargs) 并 return wrapper，以兼容不同参数的视图。

# 模拟当前登录用户
current_user = {"username": "Alice", "is_authenticated": True}

def is_logged_in():
    # 检查当前用户是否已登录
    return current_user.get("is_authenticated", False)

def require_login(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"检查用户 {current_user.get('username', '未知用户')} 是否已登录...")
        if not is_logged_in():
            print("用户未登录，操作被拒绝")
            raise PermissionError("请先登录")
        print("用户已登录，正在执行操作...")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

# 模拟帖子数据库
posts_db = {
    1: {"title": "第一篇文章", "author": "Alice"},
    2: {"title": "第二篇文章", "author": "Bob"}
}

@require_login
def delete_post(post_id):
    print(f"尝试删除ID为 {post_id} 的帖子...")
    if post_id in posts_db:
        deleted = posts_db.pop(post_id)
        print(f"帖子 '{deleted['title']}' 已被成功删除。")
        return True
    else:
        print(f"帖子ID {post_id} 不存在，无法删除。")
        return False

• @require_login 等价于 delete_post = require_login(delete_post)。

9. lambda #

• lambda 定义匿名函数，只能包含一个表达式，不能写多行语句或赋值。
• 语法 lambda 参数: 表达式，等价于 def 里 return 表达式。
• 适合作为 sorted、max、min 的 key= 等「很短、只用一次」的回调。
• 复杂逻辑应写普通 def，不要堆 lambda。
• 下面先给出语法形式，再是 add 示例与按字段排序的常见用法。

# lambda 匿名函数语法：参数 : 表达式
lambda 参数1, 参数2, ... : 表达式

• 等价于：

# 等价于带 return 的普通函数
def 函数名(参数1, 参数2, ...):
    return 表达式

• 例如：

# 定义 lambda 加法函数
add = lambda x, y: x + y
print(add(3, 5))

• 按字典字段排序是项目里最常见的 lambda 用法：

# 用户列表，按 score 字段排序
users = [{"name": "Alice", "score": 85}, {"name": "Bob", "score": 92}]
sorted(users, key=lambda u: u["score"])

• 复杂逻辑请用 def，不要堆 lambda。

10. 项目开发要点 #

• 写好函数是写好业务的基础。
• 单一职责：一个函数只做一件事，便于测试和复用。
• 命名清晰：get_user_by_id 优于 func1。
• 写 docstring：公共函数、接口层建议写一两句说明参数和返回值。
• 默认参数不要用可变对象：def f(lst=[]) 会共享同一列表，应写 def f(lst=None): lst = lst or []。
• 框架里的 *args / **kwargs：路由、中间件、装饰器会透传参数，要能读懂。
• 装饰器是必备技能：认证、限流、事务等常通过装饰器或框架内置装饰器实现。
• 少用递归、闭包工厂：业务代码里循环/查库更常见；递归易栈溢出。
• 异常：在函数内用 try/except 处理可预期错误；不要把所有逻辑都包一层空 except。

11. 总结 #

• 本章涵盖函数从定义、参数、返回值到作用域、装饰器与 lambda 的核心用法。
• 日常开发以 def + 清晰参数 + return 为主。
• 框架里的 @ 与 *args/**kwargs 要能读懂。
• 下表可作速查。

概念	要点
定义调用	def / return / 缩进
参数	位置、关键字、默认值
可变参数	*args 元组、**kwargs 字典
解包调用	func(*seq)、func(**dict)
多返回值	元组 + 解包赋值
作用域	局部为主，慎用 global
装饰器	@decorator，Web 框架核心
lambda	简单 key=，不宜复杂