Python中的函数和模块：正确编写干净、可复用的代码

发布: 1天前 (2026年1月1日 GMT+8 10:58)

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原文: Dev.to

Source: Dev.to

请提供您希望翻译的具体文本内容（除代码块和 URL 之外），我将为您翻译成简体中文并保持原有的 Markdown 格式。

如果你曾经看过一个 Python 程序并想，“这越来越乱了”，你并不孤单

随着程序规模的增长，除非妥善组织，否则管理代码会变得更加困难。这正是 functions and modules in Python 发挥作用的地方。

把它们想象成帮助你编写更易读、可复用、可测试、可扩展代码的工具。无论你是刚学习 Python 基础的初学者，还是想提升代码质量的开发者，掌握函数和模块都是一个转折点。

在本文中，我们将以初学者友好的方式拆解所有内容，结合现实类比、简洁示例和实用见解——不堆砌术语，也不机械解释。

为什么函数和模块在 Python 中很重要

问题

The same code appears again and again
One small change requires edits in multiple places
The file grows to hundreds of lines

这是一种让人沮丧的配方。

解决方案

函数和模块帮助你：

避免重复（DRY 原则 – Don’t Repeat Yourself）
提升可读性
简化调试
更好地与他人协作
在不混乱的情况下扩展项目

在实际的 Python 项目中，清晰的结构不是可选的——它是必需的。

理解 Python 中的函数

什么是函数？

函数是一段可重复使用的代码块，用于执行特定任务。与其多次编写相同的逻辑，你只需定义一次，然后在需要时调用它。

现实生活类比：
函数就像咖啡机。你按下按钮（调用函数），它就会执行固定的任务——不必每次都重新发明这个过程。

Python 函数的基本语法

def greet():
    print("Hello, welcome to Python!")

调用函数

greet()

这里发生了什么？

def 用于定义函数
greet 是函数名
圆括号 () 用来放置参数（如果有的话）
缩进定义函数体

带参数和实参的函数

当函数能够接受输入时，它们就变得更加强大。

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

调用方式

greet("Omkar")

为什么参数很重要

灵活 – 同一个函数可以处理不同的数据
动态 – 行为可以在运行时改变
可复用 – 不需要硬编码值

从函数返回值

函数不仅可以执行操作，还可以返回结果。

def add(a, b):
    return a + b

使用方法

result = add(5, 3)
print(result)   # 8

关键要点

return 将值发送回调用者
return 之后的代码不会执行
返回值对于计算、数据处理以及基于逻辑的程序至关重要

Python 中的函数类型

类型	描述	示例
内置函数	随 Python 附带的函数	`print()`, `len()`, `type()`, `sum()`
用户自定义函数	使用 `def` 创建的函数	见上面的示例
匿名（Lambda）函数	没有名称的简短单行函数	`square = lambda x: x * x` `print(square(4))`

最佳使用场景

简单操作
临时逻辑
更简洁的函数式代码

编写 Python 函数的最佳实践

编写函数不仅仅是语法问题——更在于清晰度。养成以下习惯：

保持函数 小且专注
使用 描述性的函数名
避免 参数过多（需要时更倾向使用对象或字典）
编写 可复用的逻辑
添加 docstring 以提升可读性

示例

def calculate_discount(price, discount):
    """
    Calculates final price after discount.

    Parameters
    ----------
    price : float
        Original price.
    discount : float
        Discount percentage (e.g., 20 for 20%).

    Returns
    -------
    float
        Price after discount.
    """
    return price - (price * discount / 100)

整洁的函数为未来的你（以及你的团队成员）节省时间。

什么是 Python 中的模块？

如果函数组织逻辑，模块组织文件。一个模块简单来说就是一个 Python 文件（.py），其中包含：

函数
变量
类

现实世界类比：
如果函数是工具，模块就是工具箱。

为什么使用模块？

模块可以帮助你：

将大型程序拆分成更小的文件
提高可维护性
在不同项目之间复用代码
避免脚本杂乱无章

专业的 Python 项目几乎总是使用多个模块。

创建自己的 Python 模块

创建一个名为 math_utils.py 的文件：

# math_utils.py
def multiply(a, b):
    return a * b

def divide(a, b):
    return a / b

在另一个文件中使用它：

# main.py
import math_utils

print(math_utils.multiply(4, 5))   # 20

就这样——你已经创建并使用了一个 Python 模块。

导入模块的不同方式

导入方式	语法	何时使用
导入整个模块	`import math_utils`	一般使用；保持命名空间清晰
导入特定函数	`from math_utils import multiply`	小型工具函数；避免使用冗长的模块名
使用别名	`import math_utils as mu`	大型模块；提升可读性

提示： 在实际项目中避免使用 from module import *——它会污染命名空间，使代码更难理解。

您应该了解的内置 Python 模块

Python 的标准库功能强大。一些常用模块：

math – 数学运算
datetime – 日期和时间处理
random – 随机数生成
os – 与操作系统交互
sys – 系统特定参数

示例

import math

print(math.sqrt(16))   # 4.0

对于许多常见任务，您不需要外部库。

如何函数和模块协同工作

在实际项目中：

Functions 处理逻辑
Modules 组织这些函数

示例项目结构

project/
│── main.py
│── auth.py
│── utils.py

每个模块都有明确的职责。这样的结构：

提高可读性
加快调试速度
帮助团队并行工作

这就是生产级 Python 应用的构建方式。

初学者常犯的错误

让我们帮你省点儿痛苦。避免这些陷阱：

编写 非常大的函数
使用 不明确的函数名
忘记在需要时返回 值
在模块之间创建 循环导入
将 所有代码放在一个文件 中

良好的结构应在早期学习——并在以后受益。

这在实际 Python 项目中的帮助

无论你是：

编写脚本
处理数据
开发 API

…或任何其他基于 Python 的工作，掌握函数和模块将使你的代码：

更简洁
更易维护
更易测试
更具可扩展性

祝编码愉快！

自动化任务

编写后端服务

函数和模块帮助您：

更快调试
轻松添加功能
无惧重构
从小脚本扩展到完整应用

它们不是“高级概念”——而是 Python 的基础要点。

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…随着 Python 在自动化、人工智能和后端开发等领域的主导地位，这一趋势持续增长。

提前掌握这些概念有助于提升学习速度并改善代码质量。

最终思考：像专业人士一样写 Python

函数和模块不仅仅是语法——它们是一种思维方式。

如果你：

编写小而专注的函数
将代码组织成有意义的模块
遵循整洁的编码实践

你不仅会写出更好的 Python，还会更享受编程的过程。

从小做起。
经常重构。
把未来的自己当作最重要的用户。

一旦你掌握了 Python 中的函数和模块，其他一切都会变得更容易。