python学习之路（8）

定义函数

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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

>>> -3
-3

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 exactly 1 argument (2 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')
'A'
>>> 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，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('x')
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#35>", line 1, in <module>
    my_abs('x')
  File "C:/Users/Administrator/Desktop/python.py", line 3, in my_abs
    raise TypeError('bad operand type')
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。

接下里我们进行一个小练习

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=0ax^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：

x=−b±b2−4ac2ax=\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
a=float(input())
b=float(input())
c=float(input())
def p(a,b,c):
    if b*b<4*a*c:
        return "莫得解"
    elif b*b==4*a*c:
        x=(-b+math.sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a)
        return x
    else:
        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
if b*b<4*a*c:
    print(p(a,b,c))
elif b*b==4*a*c:
    x=p(a,b,c)
    print("x={0}".format(x))
else:
    x1,x2=p(a,b,c)
    print("x1={0}\nx2={1}".format(x1,x2))
        

切记少就是多 慢就是快