Python面试常见问题集锦：基础语法篇

在求职Python开发岗位的过程中，扎实掌握基础语法是成功应对面试的关键。本篇博客将聚焦Python基础语法，梳理面试中常见的问题、易错点，并提供实用的代码示例，帮助您在面试中展现出深厚的技术功底，从容应对挑战。

1. 变量作用域与命名规则

问题示例：

• 描述Python中的变量作用域规则。
• 请解释什么是“LEGB”规则？
• 举个例子说明全局变量与局部变量的区别。

解答与避坑： Python的变量作用域遵循“Local -> Enclosing -> Global -> Built-in”（LEGB）规则。简而言之：

• Local：函数内部定义的变量，仅在该函数内部可见。
• Enclosing（外层作用域）：在嵌套函数中，内部函数可以访问外部函数（非全局）的变量。
• Global：在模块顶层（非函数内部）定义的变量，对该模块全局可见。
• Built-in：Python内置的变量，如__name__、None等。

易错点：混淆局部变量与全局变量的使用，尤其是在函数内部直接修改全局变量时，需使用global关键字声明。

代码示例：

python
x = 10  # 全局变量

def func():
    global x  # 声明使用全局变量x
    x += 1
    print("Inside func:", x)

func()
print("Outside func:", x)  # 输出：11

命名规则：遵循PEP 8规范，使用小写字母和下划线组合，避免使用Python保留字。类名采用驼峰式命名。

2. 数据类型与运算符

问题示例：

• 列举Python的基本数据类型，并简述其特点。
• 解释Python中的深拷贝与浅拷贝。
• 比较运算符is与==有何区别？

解答与避坑： 基本数据类型包括整数（int）、浮点数（float）、字符串（str）、布尔值（bool）、列表（list）、元组（tuple）、集合（set）、字典（dict）等。理解它们各自的特性和操作方法是基础中的基础。

深拷贝（如copy.deepcopy()）创建原始对象的独立副本，包括嵌套对象。浅拷贝（如copy.copy()或切片操作）仅复制顶级对象，共享嵌套对象的引用。

**is用于判断两个对象是否为同一个对象（同一内存地址）， ==**比较对象的值是否相等。误用is可能导致预期之外的结果。

代码示例：

python
import copy

list1 = [1, 2, [3, 4]]
list2 = copy.copy(list1)
list3 = copy.deepcopy(list1)

list1[2][0] = 5

print(list1)  # [1, 2, [5, 4]]
print(list2)  # [1, 2, [5, 4]] - 浅拷贝共享嵌套对象引用
print(list3)  # [1, 2, [3, 4]] - 深拷贝完全独立

a = [1, 2, 3]
b = a
print(a is b)  # True - 同一对象
print(a == b)  # True - 值相等

a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
print(a is b)  # False - 不同对象
print(a == b)  # True - 值相等

3. 条件判断与循环

问题示例：

• 描述Python中的条件判断语句（if-elif-else）和循环结构（for、while）。
• 解释列表推导式及其优势。

解答与避坑： 条件判断语句用于基于不同条件执行相应代码块，循环结构则用于重复执行一段代码直到满足终止条件。注意合理组织逻辑，避免嵌套过深。

列表推导式是创建新列表的简洁表达方式，相比传统循环更高效、易读。它可以嵌套，支持复杂的过滤和映射操作。

代码示例：

python
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

squares = [num ** 2 for num in numbers]  # 列表推导式求平方
even_numbers = [num for num in numbers if num % 2 == 0]  # 过滤偶数

# 对比传统循环
squares = []
for num in numbers:
    squares.append(num ** 2)

even_numbers = []
for num in numbers:
    if num % 2 == 0:
        even_numbers.append(num)

4. 函数与模块

问题示例：

• 描述Python函数的定义、调用与参数传递方式。
• 解释*args与**kwargs的作用。
• 说明如何导入与使用模块。

解答与避坑： 函数通过def关键字定义，通过函数名加括号调用。参数传递默认为“传对象引用”，对于可变类型（如列表、字典）需要注意修改影响。

***args用于接收任意数量的非关键字位置参数， **kwargs**用于接收任意数量的关键字参数。它们常用于函数具有不确定参数数量的情况。

导入模块使用import语句，可采用不同的导入方式（如import module、from module import function、from module import *）。注意避免使用import *，以免污染命名空间。

5. 问题集锦：函数篇

问题1：如何定义一个Python函数？

**答案：**在Python中，使用def关键字定义一个函数。函数定义包括函数名、参数列表（可选）、冒号、缩进的函数体以及可选的返回值。基本格式如下：

python
def function_name(parameters):
    # 函数体
    return result

例如，定义一个计算两数之和的函数：

python
def add(a, b):
    sum = a + b
    return sum

问题2：Python函数有哪些参数类型？

**答案：**Python函数支持多种参数类型，包括：

• 位置参数：按照顺序传递给函数的参数。
• 关键字参数：通过名称指定的参数，可以不按顺序传递。
• 默认参数：在函数定义时赋予默认值的参数，调用时如果不传入该参数，则使用默认值。
• 可变参数：
  • *星号参数（args） ：接收任意数量的位置参数，以元组形式存储。
  • **双星号参数（kwargs） ：接收任意数量的关键字参数，以字典形式存储。

例如：

python
def example(positional_arg, keyword_arg=default_value, *args, **kwargs):
    # 函数体

问题3：如何实现函数的递归调用？

**答案：**函数递归调用是指函数在其内部调用自身的过程。递归通常用于解决具有重复子问题的问题，如计算阶乘、遍历树形结构等。递归调用需满足两个条件：基本情况（base case）和递归情况（recursive case）。基本情况是递归结束的条件，递归情况则是将问题分解为规模更小的同类问题。

例如，计算阶乘的递归函数：

python
def factorial(n):
    if n == 0 or n == 1:  # 基本情况
        return 1
    else:  # 递归情况
        return n * factorial(n - 1)

问题4：装饰器是什么？如何使用？

**答案：**装饰器是一种在不修改原函数代码的前提下，为其添加新功能（如日志记录、权限检查、性能监控等）的设计模式。装饰器本质上是一个接受函数作为输入并返回新函数的高阶函数。使用@decorator_name语法将装饰器应用于目标函数。

例如，定义一个简单的日志装饰器：

python
import time

def log_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"{func.__name__} executed in {end_time - start_time:.6f} seconds")
        return result
    return wrapper

@log_decorator
def some_function():
    # 函数体

6. 问题集锦：模块篇

问题1：什么是Python模块？

**答案：**模块是Python中组织代码的单元，通常对应一个.py文件。模块可以包含变量、函数、类以及其他Python语句。通过模块，可以将相关的代码组织在一起，便于代码重用、管理与测试。

问题2：如何导入和使用模块？

**答案：**使用import语句导入模块。导入模块后，可以通过模块名访问其公开的成员（如函数、变量、类等）。常见的导入方式有：

• 标准导入：import module_name，使用时需通过module_name.member访问成员。
• 别名导入：import module_name as alias，使用时通过alias.member访问。
• 从模块中导入特定成员：from module_name import member，直接使用member访问。
• 从模块中导入所有成员：from module_name import *（不推荐，可能导致命名冲突）。

例如：

python
import math  # 标准导入

math.sqrt(16)  # 使用math模块的sqrt函数

from datetime import datetime  # 导入特定成员

now = datetime.now()  # 直接使用datetime.now()

import numpy as np  # 别名导入

np.array([1, 2, 3])  # 使用np.array

问题3：什么是Python包？

**答案：**Python包是一种特殊的目录结构，用于组织多个相关的模块。包的目录结构包含一个名为__init__.py（即使为空）的文件，该文件标志着该目录为一个包。包可以包含子包和模块，形成层次化的模块组织结构。通过包，可以更好地管理大型项目中的模块，避免命名冲突，并提供更清晰的模块导入路径。

问题4：解释Python的模块搜索路径（sys.path）及其作用。

答案： sys.path是一个列表，包含了Python解释器在导入模块时会查找的目录列表。当使用import语句导入模块时，Python会按照sys.path中的目录顺序依次查找对应的.py文件或包。如果找到匹配的模块文件或包，就进行导入；否则抛出ModuleNotFoundError。

sys.path的初始内容通常包括以下几个部分：

• 当前脚本所在目录（对于交互式环境，为当前工作目录）。
• Python安装目录下的stdlib目录，包含标准库模块。
• 环境变量PYTHONPATH指定的目录列表（如果存在）。
• 一些平台相关的默认目录（如Windows上的site-packages目录）。

理解并能灵活调整sys.path对于解决模块导入问题、自定义模块搜索路径以及开发和使用第三方库至关重要。

问题5：如何自定义模块搜索路径？

**答案：**有几种方式可以自定义模块搜索路径：

• 临时修改sys.path：直接在代码中添加、删除或修改sys.path列表的元素。这种方式只对当前Python进程有效。

python
import sys

sys.path.append("/path/to/custom/module")  # 添加自定义目录到搜索路径末尾

• 设置环境变量PYTHONPATH：在操作系统环境中设置PYTHONPATH，其值为以冒号分隔的目录列表。这种方式会影响所有使用同一环境的Python进程。

bash
export PYTHONPATH="/path/to/custom/module:$PYTHONPATH"

• 使用site-packages目录：将自定义模块安装到Python的site-packages目录下（通常是通过pip install .命令安装本地包）。这样，系统会自动将该目录添加到sys.path中，模块可以像标准库模块一样被轻松导入。
• 创建启动脚本：对于大型项目，可以创建一个启动脚本（如setup.py或env.py），在启动项目时自动配置sys.path，确保项目内的模块可以正确导入。

问题6：什么是闭包？闭包有什么作用？

**答案：**闭包是Python中一种特殊的函数，它记住了定义它的词法环境，即使在其外部作用域已经不存在时仍能访问那些变量。简单来说，闭包是由一个内部函数和其外部作用域（包括变量和参数）组成的整体。

闭包的主要作用包括：

• 封装状态：闭包可以保存并隐藏内部函数需要的私有状态，实现数据封装。
• 延迟计算：闭包可以捕获外部函数的参数，实现参数的“冻结”，在内部函数后续调用时使用这些参数进行计算。
• 函数工厂：闭包可以作为生成拥有特定初始状态的函数的工厂，便于创建多个相似但状态各异的函数实例。

问题7：如何在Python中创建匿名函数（lambda函数）？

**答案：**Python中的lambda关键字用于创建匿名函数，即没有名称的简单、一次性使用的函数。lambda函数的语法如下：

python
lambda arguments: expression

其中，arguments是逗号分隔的参数列表，expression是单行表达式，即函数的返回值。由于lambda函数只能包含单行表达式，它们通常用于简单、短小的操作。

例如，创建一个计算两数之和的lambda函数：

python
add = lambda x, y: x + y
result = add(3, 5)  # result = 8

尽管lambda函数简洁实用，但在需要多行代码、复杂逻辑或更清晰可读性时，建议使用常规函数定义。