Python 小白的晋级之路 - 第十三部分：创建函数

剑指工控星期日, 04/28/2024 - 10:53 发表

1 引言

函数是一种可重复使用的代码块，可以接收输入参数并返回输出结果。通过函数，我们可以将程序的逻辑划分为模块，提高代码的可读性和可维护性。在本节中，我们将学习如何定义函数、使用参数和返回值、处理全局变量以及异常处理。

2 定义函数

在 Python 中，使用def关键字来定义函数。函数的定义包括函数头和函数体，例如：

def greet():
print("Hello, nice to meet you!")

在以上示例中，我们定义了一个函数greet()，它不接收任何参数，函数体内输出一条简单的问候语。

3 使用参数

函数可以接收参数，以便传递数据给函数。在函数定义时，我们可以指定参数的名称和类型。例如：

def multiply(x, y):
result = x * y
print(f"The result is: {result}")

以上示例定义了一个multiply()函数，接收两个参数x和y，函数体内计算它们的乘积并输出结果。

4 返回值

函数可以使用return语句返回一个值，这个返回值可以被调用函数的地方使用或存储起来。例如：

def add(x, y):
result = x + y
return result

在以上示例中，add()函数接收两个参数x和y，计算它们的和并将结果返回。我们可以将返回值赋给一个变量，如sum_result = add(3, 4)，或者直接在输出语句中使用print(add(3, 4))来打印函数的返回值。

5 全局变量

函数内部可以使用局部变量，这些变量只在函数内部可见。如果我们想要在函数内部访问全局变量，可以使用global关键字声明。例如：

global_var = 10
def multiply_by_global(x):
global global_var
result = x * global_var
print(f"The result is: {result}")

在以上示例中，multiply_by_global()函数访问了全局变量global_var，并将参数x与全局变量相乘后输出结果。

6 异常处理

在程序执行中，可能会出现一些异常状况（如除以零）导致程序中断。为了优雅地处理这些异常，我们可以使用try和except语句块来捕获并处理异常。例如：

def divide(x, y):
try:
result = x / y
print(f"The result is: {result}")
except ZeroDivisionError:
print("Error: Division by zero is not allowed.")
divide(10, 2) # 正常除法
divide(10, 0) # 除以零，会触发异常处理

在以上示例中，divide()函数进行除法运算，如果除数为零会触发ZeroDivisionError，我们使用except语句块来捕获该异常并输出错误信息。

7 课后练习题：

定义一个函数calculate_average()，接收一个包含数字元素的列表作为参数，计算列表中所有元素的平均值并返回。

修改函数calculate_average()，使其在接收的列表为空时返回 0。

答案及解析：

练习题 1 的答案和解析：

def calculate_average(numbers):
total = sum(numbers)
average = total / len(numbers)
return average

解析：在calculate_average()函数中，我们使用sum()函数计算列表中所有元素的总和，并将其除以列表的长度，得到平均值。最后，返回平均值作为函数的结果。

练习题 2 的答案和解析：

def calculate_average(numbers):
if len(numbers) == 0:
return 0
total = sum(numbers)
average = total / len(numbers)
return average
numbers_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(calculate_average(numbers_list))
empty_list = []
print(calculate_average(empty_list))

解析：在练习题 2 中，我们在函数calculate_average()中加入了一个条件判断，当接收的列表为空时，直接返回零。在使用函数时，我们分别传入了一个非空列表numbers_list和一个空列表empty_list，并打印函数的返回值。

通过这些练习题，我们可以巩固函数的使用，包括参数传递、返回值和条件处理。你可以尝试编写更多的函数来加深理解，并尝试处理其他类型的异常情况。

8 总结

我们了解到了函数的概念以及如何在 Python 中定义函数、使用参数和返回值、处理全局变量以及异常处理。下面是此部分的总结：

函数是一种可重复使用的代码块，可以接收输入参数并返回输出结果。

定义函数时使用def关键字，函数包括函数头和函数体。

函数可以接收参数，以便传递数据给函数。参数可以有默认值。

可以使用return语句在函数中返回一个值，该返回值可以被调用函数的地方使用或存储。

函数内部可以使用局部变量，局部变量只在函数内部可见。

如果想在函数内部访问全局变量，可以使用global关键字声明。

异常处理可以使用try和except语句块来捕获并处理异常。