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
my_abs(-2)
2
my_abs(10)
10
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。
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:
age = 10
if age >= 18:
pass
缺少了pass,代码运行就会有语法错误。
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)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-a805b5a6712a> in <module>
----> 1 my_abs(1,2)
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")
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-9-4683b6bc3dfc> in <module>
----> 1 my_abs("a")
<ipython-input-2-864a266700d8> in my_abs(x)
1 def my_abs(x):
----> 2 if x >= 0:
3 return x
4 else:
5 return -x
TypeError: '>=' not supported between instances of 'str' and 'int'
abs('a')
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-10-f2001f88707b> in <module>
----> 1 abs('a')
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
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')
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-12-3a4b4137ec2c> in <module>
----> 1 my_abs('A')
<ipython-input-11-c24a51d84b1e> in my_abs(x)
1 def my_abs(x):
2 if not isinstance(x, (int, float)):
----> 3 raise TypeError('bad operand type')
4 if x >= 0:
5 return x
TypeError: bad operand type
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。
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。
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:$ax^2 + bx + c = 0$ 的两个解。
提示:计算平方根可以调用math.sqrt()函数:
import math
def quadratic(a, b, c):
d = pow(b,2) - 4*a*c
if( d < 0 ):
return
else:
x1 = (-b + math.sqrt(d)) / (2*a)
x2 = (-b - math.sqrt(d)) / (2*a)
return x1, x2
# 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')
quadratic(2, 3, 1) = (-0.5, -1.0)
quadratic(1, 3, -4) = (1.0, -4.0)
测试成功
完