科创科普：Python 函数——把重复代码装进「工具箱」
一、什么时候该写函数 先看一段真实会出现的代码：程序要给三个同学的成绩算等级，于是「大于等于 90 是优秀，60 到 89 是及格，60 以下是待努力」这套判断被抄了三遍。三天后老师说要加一档「85 分以上为良好」，你就得在三个地方各改一次，漏掉一处就是 bug。 判断标准很简单：同一段逻辑写第二遍的时候，就该把它打包成一个函数。打包之后，这段逻辑只存在一份，改一次全部生效，调用处只剩一行名字，读代码的人一眼就知道它在干什么。 函数是编程里第一个真正的「抽象」工具：它让你从「一步步怎么做」升级到「调用一个能力」。
二、定义与调用：def、缩进、参数 定义函数的语法固定三步：关键字 def、函数名加括号、冒号，然后缩进写函数体。 def grade_of(score): if score >= 90: return "优秀" elif score >= 60: return "及格" else: return "待努力"
定义只是「造好了工具」，不会执行。要让工具干活必须调用： print(grade_of(95)) print(grade_of(58))
括号里的 score 叫参数，是函数的输入口；调用时传进去的 95 叫实参。参数可以有多个，用逗号隔开： def average(chinese, math, english): return (chinese + math + english) / 3
注意缩进：Python 用缩进划分「哪些行属于这个函数」，同一层必须对齐。少一个空格、多一个空格、或者用 Tab 和空格混着缩进，都会直接报 IndentationError。这是初学者遇到的第一个大坑，养成习惯：函数体统一用 4 个空格。
三、return 和 print 完全不是一回事 这是最容易混的一对概念，必须分清： · print 是把值显示在屏幕上给人看，看完就没了，程序拿不到这个值。 · return 是把值交回给调用者，可以被继续计算、存进变量、传给别的函数。 def bad_add(a, b): print(a + b)
def good_add(a, b): return a + b
x = bad_add(3, 5) # 屏幕上打印 8，但 x 的值是 None y = good_add(3, 5) # 屏幕上什么都不打印，y 的值是 8 print(y * 2) # 16
函数没有写 return 时，Python 自动返回 None。所以「打印出来了但变量是 None」几乎总是漏写了 return。 另一个细节：return 一旦执行，函数立刻结束，后面的语句不会再跑。把 return 写在循环里，就是「找到就提前收工」的写法： def first_negative(nums): for n in nums: if n < 0: return n return None
四、默认参数与关键字参数 有些参数大多数情况下取同一个值，可以给默认值： def area(width, height=1): return width * height
area(5) # 用默认 height=1，得 5 area(5, 3) # 传两个，得 15 area(height=3, width=5) # 用关键字传参，顺序可以打乱，得 15
两条硬规则： 1. 有默认值的参数必须放在没有默认值的参数后面。def f(a=1, b) 会直接语法报错。 2. 默认参数是在「定义时」就计算好的，不要在默认值里写列表或字典（例如 def add(item, box=[])），否则所有调用会共用同一个列表，越加越长。需要空列表时，用 box=None，在函数体里判断 if box is None: box = []。
五、作用域：函数里的变量「出门就失效」 函数内部赋值的变量叫局部变量，函数一结束它就消失了： def demo(): temp = 100 return temp
demo() print(temp) # NameError: temp 没有定义
这条规则的好处是隔离：你在函数里叫 score，不会意外改掉外面同名的 score。如果确实需要在函数内部修改外面的变量，要么用 global 声明（不建议，容易造成隐蔽 bug），要么更规范地「把值当参数传进去，把结果 return 出来」——这也是函数式写法的核心习惯：输入靠参数，输出靠返回值，不偷偷改外部状态。
六、案例：一个能复用的成绩统计工具 def load_scores(raw): return [float(x) for x in raw.split()]
def average(nums): if not nums: return 0.0 return sum(nums) / len(nums)
def grade_of(score): if score >= 90: return "优秀" elif score >= 85: return "良好" elif score >= 60: return "及格" return "待努力"
raw = "92 78 85 61 49" scores = load_scores(raw) avg = average(scores) print("平均分", round(avg, 1), "等级", grade_of(avg)) for s in scores: print(s, grade_of(s))
这段程序把「解析输入」「算平均」「判等级」拆成三个函数，每个只做一件事。以后要加「良好」这一档，只改 grade_of 一处；要把平均数换成中位数，只改 average，其他代码一行不动。这就是函数带来的可维护性——不是让代码变短，而是让改动有边界。
七、四个常见错误 · IndentationError：缩进不一致，或 Tab 与空格混用。 · NameError：函数里用了没定义的名字，常见于拼错参数名，或误以为函数内的变量在外面能用。 · TypeError：参数个数不对，比如 average() 需要 1 个参数却传了 0 个或 3 个。 · 返回 None：忘了写 return，或者把 return 写在 if 分支里导致某些情况走不到。 调试技巧：在函数第一行加一句 print("进入函数, 参数是", score)，就能立刻看出函数到底有没有被调用、参数是什么。
八、练习 1. 写一个函数 is_even(n)，返回 True 或 False，判断 n 是不是偶数。 2. 写一个函数 max_of3(a, b, c)，不用 max()，返回三个数里最大的一个。 3. 下面这段代码输出什么？为什么？ def f(x): x = x + 1 return x n = 5 f(n) print(n) 4. 写一个函数 count_vowels(s)，统计字符串里 a、e、i、o、u 各出现多少次，返回一个字典。 5. 把「判断闰年」写成函数 leap(year)，规则：能被 4 整除但不能被 100 整除，或者能被 400 整除。 6. 解释为什么 def add(item, box=[]) 是危险的，并给出正确写法。
参考答案思路 1. return n % 2 == 0。 2. 先假设 a 最大，再依次和 b、c 比较并更新，最后 return。 3. 输出 5。函数内部的 x = x + 1 只是让局部变量指向新值，不会改到外面的 n；想改外面的值，必须写成 n = f(n)。 4. 建一个字典 {'a':0,'e':0,...}，遍历字符串，字符在字典里就 value 加一，最后 return。 5. return (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or year % 400 == 0。 6. 默认值 [] 只在定义时创建一次，所有调用共用同一个列表，追加元素会互相污染。改成 def add(item, box=None): if box is None: box = []。