### 如何定義函數 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:，然后，在縮進塊中編寫函數體，函數的返回值用`return`語句返回。 #### 定義求絕對值的my_abs函數 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 ~~~ 請自行測試并調用`my_abs`看看返回結果是否正確。 請注意，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，并將結果返回。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，函數執行完畢后也會返回結果，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，注意Python會出現...的提示。函數定義結束后需要按兩次回車重新回到`>>>`提示符下： #### [視頻地址](http://www.bilibili.com/video/av5642971/?zw)（地址：http://www.bilibili.com/video/av5642971/?zw） 如果你已經把`my_abs()`的函數定義保存為`abstest.py`文件了，那么，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，注意`abstest`是文件名（不含`.py`擴展名）： #### [視頻地址](http://github.liaoxuefeng.com/sinaweibopy/video/py/import-abstest.mp4)（地址：http://github.liaoxuefeng.com/sinaweibopy/video/py/import-abstest.mp4） `import`的用法在后續`模塊`一節中會詳細介紹。 ### 定義空函數 如果想定義一個什么事也不做的空函數，可以用`pass`語句： ~~~ def nop(): pass ~~~ `pass`語句什么都不做，那有什么用？實際上`pass`可以用來作為占位符，比如現在還沒想好怎么寫函數的代碼，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里，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，并拋出`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 ~~~ 添加了參數檢查后，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后續講到。 ### 返回多個值 函數可以返回多個值嗎？答案是肯定的。 比如在游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，并允許后續代碼引用`math`包里的`sin`、`cos`等函數。 然后，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。 ### 練習 #### 請定義一個函數quadratic(a, b, c)，接收3個參數，返回一元二次方程： `ax2 + bx + c = 0` 的兩個解。 提示：計算平方根可以調用math.sqrt()函數： ~~~ >>> import math >>> math.sqrt(2) 1.4142135623730951 ~~~ ### 練習參考源碼 ~~~ # -*- coding: utf-8 -*- import math def quadratic(a, b, c): x1 = (-b-math.sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a) x2 = (-b+math.sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a) return x1,x2 # 測試: print(quadratic(2, 3, 1)) # => (-0.5, -1.0) print(quadratic(1, 3, -4)) # => (1.0, -4.0) ~~~