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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: ~~~ def my_abs(x): if x >= 0: return x else: return -x ~~~ 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`。 ## 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接收一个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 请定义一个函数`quadratic(a, b, c)`,接收3个参数,返回一元二次方程: ~~~ ax2 + bx + c = 0 ~~~ 的两个解。 提示:计算平方根可以调用`math.sqrt()`函数: ~~~ >>> import math >>> math.sqrt(2) 1.4142135623730951 ~~~ ~~~ # -*- coding: utf-8 -*- import math def quadratic(a, b, c): pass # 测试: print(quadratic(2, 3, 1)) # => (-0.5, -1.0) print(quadratic(1, 3, -4)) # => (1.0, -4.0) ~~~ ## 参考源码 [def_func.py](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/function/def_func.py)