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定义函数

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发表于 2019-6-3 20:58:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
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

>>> def my_abs(x):
...     if x >= 0:                                      
...     return x   
...     else:                        
...         return -x               
...                                 
>>> my_abs(-9)            
9                                 
>>> _                                          

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):


Command Prompt - python

>>> 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_absTypeError: 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 mathdef 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 ax^2+bx+c=0ax2+bx+c=0 的两个解。
提示:
一元二次方程的求根公式为:
[size=1.21em]x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}x=2a−b±b2−4ac
计算平方根可以调用math.sqrt()函数:
>>> import math
>>> math.sqrt(2)
1.4142135623730951
# -*- coding: utf-8 -*-
import mathdef quadratic(a, b, c):
# 测试:
print('quadratic(2, 3, 1) =', quadratic(2, 3, 1))
print('quadratic(1, 3, -4) =', quadratic(1, 3, -4))
if quadratic(2, 3, 1) != (-0.5, -1.0):   
    print('测试失败')
elif quadratic(1, 3, -4) != (1.0, -4.0):   
     print('测试失败')else:    print('测试成功')
参考源码
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