Python 函數

簡述

一般意義上，函數是編程語言中的結構化元素，用於對語句進行分組，這樣便可以在程序中多次使用。倘若沒有函數，實現這一目標的唯一方法是：通過復制代碼，並將其改編為不同的上下文來重用。

使用函數，有很多好處：

• 有助於將程序分解成更小的塊（模塊化）
• 提高程序的可理解性和質量
• 避免重復並使代碼可重用
• 降低了軟件開發和維護的成本
  ……

尤其是隨著程序越來越大，函數的作用會更加顯著，不僅讓程序更有條理，而且更便於管理。

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函數定義

在 Python 中，函數由 ​​def​​ 語句定義，一般的語法格式如下所示：

def function_name(parameters):

 """docstring"""


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以上函數定義，由以下部分組成：

• 關鍵字​​def​​：標志著函數頭的開始
• 函數名（​​function_name​​）：唯一標識一個函數，函數命名遵循標識符的編寫規則。
• 參數（​​parameters​​）：通過它可以將值傳遞給函數，是可選的。
• 冒號（​​:​​）：用於標記函數頭的結尾。
• 文檔字符串（docstring）：用於描述函數的功能，是可選的。
• 函數體：由一個或多個有效的 python 語句構成，語句必須具有相同的縮進級別（通常為 4 個空格）。
• ​​return​​ 語句：用於從函數返回一個值，可選的。

例如，定義一個函數，用於計算數字的平方：

>>> def square(x):

... return x**2

...


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函數調用

一旦函數被定義，便可以從另一個程序、函數、甚至是 Python shell 中調用它。

要調用函數，只需鍵入函數名稱，以及適當的參數。

>>> square(3)

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>>>

>>> square(6)

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docstring

函數頭後的第一個字符串稱為 docstring（文檔字符串 - documentation string 的縮寫），用於簡單地解釋函數的功能，可以使用 ​​function_name.__doc__​​ 來訪問。

>>> def square(x):

... """return square of given number"""

... return x**2

...

>>>

>>> print(square.__doc__)

return


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PS： docstring 是接口設計的重要部分，雖然是可選的，但應盡量養成使用它的習慣。

return 語句

return 語句用於退出函數，並將結果（即：return 關鍵字之後的表達式的值）返回給調用者。

如果函數中沒有 return 語句，則當控制流到達函數體的末尾時，函數結束。

語法格式：

return


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返回一個值

在上述示例中，函數 square() 使用了一個 return 語句。調用該函數，return 之後的表達式的值將被返回。

>>> val = square(3)

>>> val

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返回 None

但是，如果沒有明確地給出 return 語句，那麼將返回什麼？讓我們來看看：

>>> def square(x):

... y = x**2

...

>>>

>>> val = square(3)

>>> print(val)

None


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調用函數，將打印 None，即無 return 語句的函數返回特殊值 None。

如果函數只有一個 return，而沒有表達式，那麼也將返回 None：

>>> def square(x):

... y = x**2

... return

...

>>> val = square(3)

>>> print(val)

None


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返回多個值

一個函數只能返回一個值，或者更應該說是一個對象。對象可以是一個數值（整數或浮點數），也可以是列表或字典。所以，如果要返回 2 個整數值，可以返回一個列表或一個包含這 2 個整數值的元組。這意味著，可以間接返回多個值。

例如，計算一個序列的最大值和最小值：

>>> def max_min(seq):

... max_val = max(seq)

... min_val = min(seq)

... return max_val, min_val

...


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返回值通過拆包立即存儲到變量 max_val 和 min_val 中：

>>> l = [1, 3, 5, 7, 9]

>>> max_val, min_val = max_min(l)

>>> max_val

9

>>>

>>> min_val

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返回多個值只不過是一種假象，函數返回的仍然是單一值：

>>> val = max_min(l)

>>> val

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沒錯，就是 tuple！在語法上，返回一個 tuple 可以省略括號，並可以同時由多個變量接收，按位置賦予相應的值。

所以，Python 的函數返回多個值其實就是返回一個 tuple，只不過寫起來更方便而已。