python基礎教程：函式，函式，函式，重要的事說三遍

摘要： 函式，是程式設計中很重要的一個概念。簡單來說，函式是一段可重複使用的程式碼段，給這段程式碼起個名字就是“函式名”。在程式的任何地方都可以通過函式名來使用這段程式碼，這就是“函式呼叫”。 函式的定義 函式的概念，其實我們在初中數學中就接觸過了。比如，這個表示式 y ...

函式，是程式設計中很重要的一個概念。簡單來說，函式是一段可重複使用的程式碼段，給這段程式碼起個名字就是“函式名”。在程式的任何地方都可以通過函式名來使用這段程式碼，這就是“函式呼叫”。

函式的定義

函式的概念，其實我們在初中數學中就接觸過了。比如，這個表示式 y = 2x + 3 ，我們就稱y是x的一次函式。寫成Python函式就是這樣的：

def y(x):
return 2 * x + 3

如上例所示，Python中定義一個函式的規則是這樣的：

首先是通過關鍵字 def 來確定它是一個函式，後面跟著 函式名 （比如上面的 y ），函式名後面是小括號括起來的引數，括號外面以冒號 : 結尾這一行。這一行就是函式的宣告。

接下來是 函式體 的程式碼片段，可以是一行也可以是多行，但它們比 def 多了一個縮排。函式體最後一行可以通過關鍵字 return 返回一個或多個值。如果沒有寫 return ，Python預設為返回 None 。

有一種特殊的函式定義：空函式，就是什麼都不做的函式，它通過一個 pass 語句來定義函式體：

def do_nothing():
pass

空函式主要是在我們寫程式最開始，想好都有哪些函式要寫，先定義成空函式再慢慢實現它們具體的功能。

同樣的，後面我們學習Python面向物件程式設計時 類(class) 的定義也可以用 pass 來實現一個最小類：

class TheEmptyClass:
pass

函式的呼叫

定義好一個函式後，我們就可以呼叫（執行）該函數了。呼叫函式就是通過函式名再傳入它需要的引數即可。

a = y(2)
print('a is ', a)

b = y(6)
print('b is ', b)

結合函式 y 的定義，猜猜看a和b的值分別為多少吧。

函式y是一個數學運算的函式，它的引數應該是整數或浮點數。如果我們給它傳一個字串進去，看看會有什麼結果呢？

In [153]: y('a')
-----------------
TypeErrorTraceback (most recent call last)
<ipython-input-153-1e7b94eb7c3d> in <module>
----> 1 y('a')

<ipython-input-150-d8eda758862f> in y(x)
1 def y(x):
----> 2return 2 * x + 3
3 

TypeError: must be str, not int

根據函式體的語句，我們先把字串 'a' 乘以2得到 'aa' ，再計算 'aa' 字串和整數 3 的加法就會報錯，因為字串和整數是不能做加法運算的。

我們定義的函式y只有一個引數，如果我們給它傳入兩個或更多引數，同樣也會報錯。小猿們可以自己試試看引數個數不對時是什麼樣的錯誤。

因此，函式的呼叫，需要滿足函式名、引數型別、引數個數都要符合函式的定義才能執行成功。

函式的返回值

在Python中函式都是有返回值的。如果我們沒有通過 return 顯示的返回，則Python預設返回 None 。通過 return 我們就可以規定函式返回我們想要的值。我們想要的值可能是一個，也可能是兩個或多個， return 都能滿足我們的要求。

def my_division(a, b):
quotient = a // b
remainder = a % b
return quotient, remainder

這個函式計算a除以b，返回它們的商和餘數兩個值。 return 返回多個值時，用逗號 , 隔開它們即可。

我們看看呼叫該函式執行的結果：

In [158]: my_division(5, 2)
Out[158]: (2, 1)

In [159]: my_division(20, 7)
Out[159]: (2, 6)

In [160]: my_division(20, 5)
Out[160]: (4, 0)

可以看到，函式返回多個值時，這多個值組成了一個tuple（元組）。

遞迴函式

遞迴函式就是函式自己呼叫自己。我們以計算一個整數的階乘來看看遞迴函式是什麼樣子的。階乘的公式如下：

n! = n * (n-1) * (n-2) * … * 2 * 1

它的遞迴函式的定義如下：

def factorial(n):
if n == 1:
print(n)
return 1
print(n, '*', end=' ')
return n * factorial(n-1)

遞迴函式都有一個跳出遞迴的條件，在本函式中就是 n == 1 。當 n != 1 時就遞迴呼叫求比當前n小1的數的階乘，每次n減1，知道 n == 1 結束遞迴。這個遞迴過程其實就是生成了連乘（可以看函式的列印資訊）：

n * (n-1) * (n-2) * … * 2 * 1

In [169]: f = factorial(5)
5 * 4 * 3 * 2 * 1

In [170]: f = factorial(10)
10 * 9 * 8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1

總結

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