函数与作用域

在台子上坐了三周，你接手的策略组发现一个尴尬场面：那段计算 stylized P&L 的代码 (p1 - p0) * shares - fee 被复制粘贴到了七个文件里。今天 A 股印花税口径调整（卖出方向 0.03% 的一个示例性常数，真实税率以监管口径为准），你要在收盘前把这条修改打到七个地方。你改了六个，漏了第七个，周一对账时某条策略的 P&L 偏了三块钱。修法不是「下次更小心」，而是 def：把公式起一个名字、放在一处，让其它六个文件都来调用。这就是本课要讲的事情——再加上作用域规则（确定函数体内的 price 到底指向哪一处绑定），再加上「默认参数陷阱」（mutable default argument trap，过去一年这条坑大约咬过组里一位新人）。

定义一个函数

def 定义一个函数；函数体只有在被调用时才执行。函数若以裸 return 结束或自然走到尾，返回 None。调用时参数默认按位置匹配（positional），写 name=value 时按关键字匹配（keyword），可以混用——位置参数在前、关键字参数在后：

def pnl(p0, p1, shares=100, fee=0.0):
    """Stylized P&L: price move times shares, minus commission."""
    return (p1 - p0) * shares - fee

# positional call
pnl(18.30, 18.55)                  # 25.0

# mixed positional + keyword
pnl(18.30, 18.55, fee=5.565)       # 19.435

# all-keyword call site reads like a form
pnl(p0=18.30, p1=18.55, shares=1000, fee=0.0003 * 18.55 * 1000)

shares=100 和 fee=0.0 是​​默认参数（default parameter values）​​，调用方可省略；省略则取默认值，传入则覆盖。def 行下方的三引号字符串是​​文档字符串（docstring）​​，help(pnl) 会把它打出来——养成写 docstring 的习惯。

还有两类参数形态在 stdlib 里很常见。*args 把多余的位置参数收成一个元组（tuple of extras），**kwargs 把多余的关键字参数收成一个字典（dict of extras），二者都放在签名末尾：

def trace(label, *args, **kwargs):
    print(label, args, kwargs)

trace("pnl", 18.30, 18.55, shares=1000)
# pnl (18.3, 18.55) {'shares': 1000}

签名里裸 / 与 * 形如 def f(a, b, /, c, *, d)，声明 a、b 为「仅位置」（positional-only）、d 为「仅关键字」（keyword-only）。读 stdlib 签名时识得即可，自己写得不多。

LEGB：Python 怎么解析名字

函数体里出现的名字按四级作用域顺序查找：​​L​ 局部（函数自己的绑定）、​​E​ 闭包（外层函数）、​​G​ 全局（函数所在模块）、​​B​ 内置（print、len、range 这类始终在场的名字）。先命中即胜。

threshold = 0.05   # module-global

def classify(r):
    if r > threshold:        # threshold not bound locally -> falls through to global
        return "up-shock"
    return "ok"

关键陷阱：函数体内的裸​​赋值​​会创建一个局部新名字，而不会去改外层的同名变量。def bump(): threshold = 0.10 只是在函数内造了一个 threshold，模块级的那一份纹丝不动。要在外层重新绑定，需显式 global threshold（模块级）或 nonlocal counter（外层函数）写在函数体最上方。日常代码里，优先用参数传入、用 return 传出；global/nonlocal 是非常态的逃生口。

函数即一等公民

Python 里函数是一等对象（first-class object）：可以绑定到名字、作为参数传递、作为返回值、装进列表。教科书上的例子是 sorted(seq, key=...)——它接收一个单参函数，按其返回值排序：

stocks = [
    {"code": "600519", "turnover": 5_300_000},
    {"code": "000001", "turnover": 3_100_000},
    {"code": "510300", "turnover": 9_800_000},
]

# pass the function itself (note: no parentheses)
sorted(stocks, key=lambda s: s["turnover"])

lambda s: s["turnover"] 是单表达式匿名函数，等价于 def _key(s): return s["turnover"] 去掉名字。lambda 留给 sort/map/filter 这类单行 key 函数；一旦函数体超过一行或想写 docstring，立刻退回 def。

默认参数陷阱

默认参数值在 def 执行那一刻​​仅求值一次，​​不​​在每次调用时重新求值。对 0.0、"flat" 这种不可变默认值毫无影响；但默认值若是可变对象（如 list），就会在多次调用间累积状态：

def push(x, acc=[]):
    acc.append(x)
    return acc

push(1)   # [1]
push(2)   # [1, 2]   — the default list from the def-time was reused
push(3)   # [1, 2, 3]

绝大多数情况下这都不是你想要的。修法是惯用的 acc=None 模式：

def push(x, acc=None):
    if acc is None:
        acc = []
    acc.append(x)
    return acc

每次调用时若未传入 acc，函数体里就新建一只空 list。所有 Python 风格指南都写了这条，原因正是因此——背成肌肉记忆。

练习

衔接下一课

你已经能把一段逻辑命名、参数化、传来传去，并且绕开默认参数陷阱。但目前你一次只能拿着一个数：一个价格、一个收益、一个 ticker。沪深300 真实交易台一次面对的是一串 tick、一只持仓字典、一只代码集合。下一课覆盖 Python 四种内置容器（list、tuple、dict、set）、索引切片、并发遍历的 enumerate/zip/dict.items()，以及把三行 for-with-append 收成一行可读表达式的推导式（comprehension）。学完那一课，你会把本课里一半的循环改写成一行——而且不损失任何可读性。延伸阅读：廖雪峰函数节、《流畅的 Python》第 2 版第 7 章。