Python的定义函数

怼烎@ 2021-11-29 14:46 230阅读 0赞

在Python中，定义一个函数要使用`def`语句，依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:，然后，在缩进块中编写函数体，函数的返回值用return语句返回。

我们以自定义一个求绝对值的my\_abs函数为例：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjQxOTU3_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
请自行测试并调用`my_abs`看看返回结果是否正确。

请注意，函数体内部的语句在执行时，一旦执行到`return`时，函数就执行完毕，并将结果返回。因此，函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。

如果没有`return`语句，函数执行完毕后也会返回结果，只是结果为`None`。`return None`可以简写为`return`。

在Python交互环境中定义函数时，注意Python会出现`...`的提示。函数定义结束后需要按两次回车重新回到`>>>`提示符下：  
![在这里插入图片描述][20190722112812952.png]  
如果你已经把`my_abs()`的函数定义保存为`abstest.py`文件了，那么，可以在该文件的当前目录下启动Python解释器，用`from abstest import my_abs`来导入`my_abs()`函数，注意`abstest`是文件名（不含`.py`扩展名）：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjQxOTU3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**空函数**  
如果想定义一个什么事也不做的空函数，可以用`pass`语句：

def nop():
        pass

`pass`语句什么都不做，那有什么用？实际上`pass`可以用来作为占位符，比如现在还没想好怎么写函数的代码，就可以先放一个`pass`，让代码能运行起来。

`pass`还可以用在其他语句里，比如：

if age >= 18:
        pass

缺少了`pass`，代码运行就会有语法错误。

**参数检查**  
调用函数时，如果参数个数不对，Python解释器会自动检查出来，并抛出`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

但是如果参数类型不对，Python解释器就无法帮我们检查。试试`my_abs`和内置函数`abs`的差别：

>>> 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'

当传入了不恰当的参数时，内置函数`abs`会检查出参数错误，而我们定义的`my_abs`没有参数检查，会导致if语句出错，出错信息和`abs`不一样。所以，这个函数定义不够完善。

让我们修改一下`my_abs`的定义，对参数类型做检查，只允许整数和浮点数类型的参数。数据类型检查可以用内置函数`isinstance()`实现：

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

添加了参数检查后，如果传入错误的参数类型，函数就可以抛出一个错误：

>>> 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

错误和异常处理将在后续讲到。

**返回多个值**

函数可以返回多个值吗？答案是肯定的。

比如在游戏中经常需要从一个点移动到另一个点，给出坐标、位移和角度，就可以计算出新的坐标：

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`语句表示导入`math`包，并允许后续代码引用`math`包里的`sin`、`cos`等函数。

然后，我们就可以同时获得返回值：

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

但其实这只是一种假象，Python函数返回的仍然是单一值：

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

原来返回值是一个tuple！但是，在语法上，返回一个tuple可以省略括号，而多个变量可以同时被接收成一个tuple，按位置赋给对应的值，所以，Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple，但写起来更方便。

### 小结 ###

定义函数时，需要确定函数名和参数个数；

如果有必要，可以先对参数的数据类型做检查；

函数体内部可以用return随时返回函数结果；

函数执行完毕也没有return语句时，自动return None。

函数可以同时返回多个值，但其实就是一个tuple。

### 练习 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjQxOTU3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjQxOTU3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
本文参考自：[https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017106984190464\#0][https_www.liaoxuefeng.com_wiki_1016959663602400_1017106984190464_0]

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[https_www.liaoxuefeng.com_wiki_1016959663602400_1017106984190464_0]: https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017106984190464#0