配套专栏：Python 全栈修炼之路 第 07 篇《函数 —— 代码复用的基石》
难度分布：⭐ → ⭐⭐ → ⭐⭐ → ⭐⭐⭐ → ⭐⭐⭐ → ⭐⭐⭐⭐
核心覆盖：*args/**kwargs、闭包、装饰器、递归、lru_cache、高阶函数、LEGB 作用域、延迟绑定
题目一：通用函数调用器 ⭐
📌 题目描述
编写函数call_function(func, args=None, kwargs=None)，实现一个通用的函数调用器：
defadd(a,b,c=0):returna+b+c# 位置参数调用call_function(add,args=[1,2])# 3call_function(add,args=[1,2,3])# 6# 关键字参数调用call_function(add,kwargs={"a":1,"b":2})# 3# 混合调用call_function(add,args=[1],kwargs={"b":2,"c":10})# 13💡 编程思路
这道题考察*args和**kwargs的解包与转发：
- 函数需要接收一个可调用对象
func，以及可选的位置参数列表args和关键字参数字典kwargs。 - 使用
*解包位置参数列表，**解包关键字参数字典。 - 通过
func(*args, **kwargs)实现动态调用。
关键点：None的默认值处理 —— 当args或kwargs为None时，应替换为空列表/空字典。
🖥️ 参考代码
defcall_function(func,args=None,kwargs=None):""" 通用函数调用器 参数: func: 可调用对象 args: 位置参数列表 kwargs: 关键字参数字典 """args=argsor[]kwargs=kwargsor{}returnfunc(*args,**kwargs)defcall_function_safe(func,args=None,kwargs=None):"""安全版本：捕获异常并返回友好错误信息"""args=argsor[]kwargs=kwargsor{}try:returnfunc(*args,**kwargs)exceptTypeErrorase:returnf"调用失败:{e}"# 测试if__name__=="__main__":defadd(a,b,c=0):returna+b+cdefgreet(name,greeting="你好"):returnf"{greeting},{name}!"defvar_args(*args,**kwargs):returnf"args={args}, kwargs={kwargs}"# 位置参数print(call_function(add,args=[1,2]))# 3print(call_function(add,args=[1,2,3]))# 6# 关键字参数print(call_function(add,kwargs={"a":1,"b":2}))# 3print(call_function(greet,kwargs={"name":"张三"}))# 你好, 张三!# 混合调用print(call_function(add,args=[1],kwargs={"b":2,"c":10}))# 13# 可变参数函数print(call_function(var_args,args=[1,2,3],kwargs={"x":99}))# args=(1, 2, 3), kwargs={'x': 99}# 错误处理print(call_function_safe(add,args=[1]))# 缺少参数print(call_function_safe(add,args=[1,2,3,4]))# 参数过多🔗 关联知识点
| 知识点 | 说明 |
|---|---|
*args解包 | 将列表展开为位置参数 |
**kwargs解包 | 将字典展开为关键字参数 |
or []惯用法 | None时替换为空列表 |
TypeError捕获 | 参数不匹配时的异常 |
题目二：闭包实现带历史记录的计算器 ⭐⭐
📌 题目描述
使用闭包实现一个带历史记录的计算器工厂make_calculator()，每次调用返回独立的计算器实例：
calc1=make_calculator()calc1.add(5)calc1.add(3)calc1.subtract(1)print(calc1.result())# 7print(calc1.history())# ['+5', '+3', '-1']calc2=make_calculator()calc2.multiply(4)calc2.add(6)print(calc2.result())# 4 （独立的实例）💡 编程思路
这道题考察闭包的状态保持能力：
make_calculator()内部维护total和history两个自由变量。- 返回的内部函数通过
nonlocal修改这些变量。 - 每次调用
make_calculator()都会创建独立的闭包实例，互不干扰。
关键点：闭包通过__closure__捕获外部变量，即使外部函数已返回，变量仍存活。
🖥️ 参考代码
defmake_calculator(initial=0):""" 创建带历史记录的计算器闭包 返回: 包含 add/subtract/multiply/divide/result/history/clear 方法的对象 """total=initial history=[]def_update(value,symbol):nonlocaltotal total=value history.append(f"{symbol}{value}")defadd(n):_update(total+n,f"+{n}")returntotaldefsubtract(n):_update(total-n,f"-{n}")returntotaldefmultiply(n):_update(total*n,f"*{n}")returntotaldefdivide(n):ifn==0:raiseZeroDivisionError("除数不能为零")_update(total/n,f"/{n}")returntotaldefresult():returntotaldefget_history():returnhistory.copy()defclear():nonlocaltotal total=initial history.clear()defundo():"""撤销上一步操作（重新计算历史）"""nonlocaltotalifnothistory:returnhistory.pop()total=initial# 重新执行所有历史操作forrecordinhistory:op=record[0]val=float(record[1:])ifop=='+':total+=valelifop=='-':total-=valelifop=='*':total*=val
