定义函数
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:
# -*- coding: utf-8 -*-
def my_abs(x):
if x >= 0:
return x
else:
return -x
print(my_abs(-99))
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:
┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│Command Prompt - python - □ x │
├────────────────────────────────────────────────────────┤
│>>> def my_abs(x): │
│... if x >= 0: │
│... return x │
│... else: │
│... return -x │
│... │
│>>> my_abs(-9) │
│9 │
│>>> _ │
│ │
│ │
└────────────────────────────────────────────────────────┘
如果您已经把 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):
┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│Command Prompt - python - □ x │
├────────────────────────────────────────────────────────┤
│>>> from abstest import my_abs │
│>>> my_abs(-9) │
│9 │
│>>> _ │
│ │
│ │
│ │
│ │
│ │
│ │
│ │
└────────────────────────────────────────────────────────┘
import
的用法在后续 模块 一节中会详细介绍。
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。