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： ```python def my_abs(x): if x >= 0: return x else: return -x print(my_abs(-99)) ``` []( "复制到剪贴板") 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： ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │Windows PowerShell - □ x │ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │>>> 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）： ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │Windows PowerShell - □ x │ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │>>> from abstest import my_abs │ │>>> my_abs(-9) │ │9 │ │>>> │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` `import`的用法在后续[模块](https://liaoxuefeng.com/books/python/module/index.html)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： ```python def nop(): pass ``` []( "复制到剪贴板") `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： ```python if age >= 18: pass ``` []( "复制到剪贴板") 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`： ```plain >>> my_abs(1, 2) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: my_abs() takes 1 positional argument but 2 were given ``` []( "复制到剪贴板") 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： ```plain >>> my_abs('A') Traceback (most recent call last): File "", line 1, in File "", line 2, in my_abs TypeError: unorderable types: str() >= int() >>> abs('A') Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: bad operand type for abs(): 'str' ``` []( "复制到剪贴板") 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： ```python def my_abs(x): if not isinstance(x, (int, float)): raise TypeError('bad operand type') if x >= 0: return x else: return -x ``` []( "复制到剪贴板") 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： ```plain >>> my_abs('A') Traceback (most recent call last): File "", line 1, in File "", line 3, in my_abs TypeError: bad operand type ``` []( "复制到剪贴板") 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： ```python import math def move(x, y, step, angle=0): nx = x + step * math.cos(angle) ny = y - step * math.sin(angle) return nx, ny ``` []( "复制到剪贴板") `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： ```plain >>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6) >>> print(x, y) 151.96152422706632 70.0 ``` []( "复制到剪贴板") 但其实这只是一种假象，Python函数返回的仍然是单一值： ```plain >>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6) >>> print(r) (151.96152422706632, 70.0) ``` []( "复制到剪贴板") 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。 ### 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=0**a**x**2**+**b**x**+**c**=**0 的两个解。 提示： 一元二次方程的求根公式为： **x**=**2**a**−**b**±**b**2**−**4**a**c** 计算平方根可以调用 `math.sqrt()`函数： ```plain >>> import math >>> math.sqrt(2) 1.4142135623730951 ``` []( "复制到剪贴板") ```python import math def quadratic(a, b, c): pass # 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') ``` []( "复制到剪贴板") ### 参考源码 [def\_func.py](https://liaoxuefeng.com/books/python/function/define-function/def_func.py) ### 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。