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python3-定義函數

允許 使用 返回值 幫我 冒號 位移 裏的 img 擴展名

在Python中,定義一個函數要使用def語句,依次寫出函數名、括號、括號中的參數和冒號:,然後,在縮進塊中編寫函數體,函數的返回值用return語句返回。

我們以自定義一個求絕對值的my_abs函數為例:

def my_abs(x):
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x

請自行測試並調用my_abs看看返回結果是否正確。

請註意,函數體內部的語句在執行時,一旦執行到return時,函數就執行完畢,並將結果返回。因此,函數內部通過條件判斷和循環可以實現非常復雜的邏輯。

如果沒有return語句,函數執行完畢後也會返回結果,只是結果為None

return None可以簡寫為return

在Python交互環境中定義函數時,註意Python會出現...的提示。函數定義結束後需要按兩次回車重新回到>>>提示符下:

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如果你已經把my_abs()的函數定義保存為abstest.py文件了,那麽,可以在該文件的當前目錄下啟動Python解釋器,用from abstest import my_abs來導入my_abs()函數,註意abstest是文件名(不含.py擴展名):

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import的用法在後續模塊一節中會詳細介紹。

空函數

如果想定義一個什麽事也不做的空函數,可以用pass語句:

def nop():
    
pass

pass語句什麽都不做,那有什麽用?實際上pass可以用來作為占位符,比如現在還沒想好怎麽寫函數的代碼,就可以先放一個pass,讓代碼能運行起來。

pass還可以用在其他語句裏,比如:

if age >= 18:
    pass

缺少了pass,代碼運行就會有語法錯誤

參數檢查

調用函數時,如果參數個數不對,Python解釋器會自動檢查出來,並拋出TypeError

>>> my_abs(1, 2)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: my_abs() takes 
1 positional argument but 2 were given

但是如果參數類型不對,Python解釋器就無法幫我們檢查。試試my_abs和內置函數abs的差別:

>>> my_abs(A)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in my_abs
TypeError: unorderable types: str() >= int()
>>> abs(A)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: bad operand type for abs(): str

當傳入了不恰當的參數時,內置函數abs會檢查出參數錯誤,而我們定義的my_abs沒有參數檢查,會導致if語句出錯,出錯信息和abs不一樣。所以,這個函數定義不夠完善。

讓我們修改一下my_abs的定義,對參數類型做檢查,只允許整數和浮點數類型的參數。數據類型檢查可以用內置函數isinstance()實現:

def my_abs(x):
    if not isinstance(x, (int, float)):
        raise TypeError(bad operand type)
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x

添加了參數檢查後,如果傳入錯誤的參數類型,函數就可以拋出一個錯誤:

>>> my_abs(A)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in my_abs
TypeError: bad operand type

錯誤和異常處理將在後續講到。

返回多個值

函數可以返回多個值嗎?答案是肯定的。

比如在遊戲中經常需要從一個點移動到另一個點,給出坐標、位移和角度,就可以計算出新的新的坐標:

import math

def move(x, y, step, angle=0):
    nx = x + step * math.cos(angle)
    ny = y - step * math.sin(angle)
    return nx, ny

import math語句表示導入math包,並允許後續代碼引用math包裏的sincos等函數。

然後,我們就可以同時獲得返回值:

>>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
>>> print(x, y)
151.96152422706632 70.0

但其實這只是一種假象,Python函數返回的仍然是單一值:

>>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
>>> print(r)
(151.96152422706632, 70.0)

原來返回值是一個tuple!但是,在語法上,返回一個tuple可以省略括號,而多個變量可以同時接收一個tuple,按位置賦給對應的值,所以,Python的函數返回多值其實就是返回一個tuple,但寫起來更方便。

小結

定義函數時,需要確定函數名和參數個數;

如果有必要,可以先對參數的數據類型做檢查;

函數體內部可以用return隨時返回函數結果;

函數執行完畢也沒有return語句時,自動return None

函數可以同時返回多個值,但其實就是一個tuple。

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