函数的定义与基本使用

在 Python 编程语言中，若要定义一个函数，需借助 def 语句来完成。其语法格式遵循特定的规则，要依次写明函数名、紧跟其后的括号、括号内放置的参数（参数可为空，也可以有多个，多个参数之间用逗号隔开），最后加上冒号 : 。完成上述格式书写后，便要在后续的缩进块中编写函数体，也就是该函数具体要执行的代码逻辑。而函数的返回值，则是通过 return 语句来进行返回操作的。

下面以自定义一个用于求绝对值的函数 my_abs 为例，来详细展示函数定义及使用的过程：

def my_abs(x):
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x

print(my_abs(-99))

99

这里需要特别注意的是，在函数体内部的语句执行过程中，一旦执行到 return 语句，整个函数就会立即执行完毕，并将相应的结果返回给调用者。

此外，还有一种特殊情况值得留意，如果一个函数中没有编写 return 语句，那么在该函数执行完毕后，同样也会返回一个结果，只不过这个结果为 None 。而且，在代码书写习惯上，return None 通常可以简写为 return 。

空函数

有时候，我们可能需要定义一个暂时什么实际操作都不执行的空函数，在 Python 中可以使用 pass 语句来实现。例如：

def nop():
    pass

那这个看起来什么都不做的 pass 语句究竟有什么作用呢？实际上，它常被当作一种占位符来使用。比如在实际编写代码的过程中，当我们还没有想好具体要怎么写某个函数的内部代码时，就可以先放置一个 pass 语句，这样能保证代码整体的语法结构完整，使其可以正常运行起来，避免出现语法错误提示。

而且，pass 语句不仅可以用在函数定义中，还可以应用在其他语句里，比如在条件语句中：

if age >= 18:
    pass

如果上述代码中缺少了 pass 语句，代码在运行时就会出现语法错误，导致程序无法正常执行。

参数检查

在 Python 中调用函数时，如果传入的参数个数不符合函数定义时所要求的个数，Python 解释器会自动帮我们检查出来，并抛出 TypeError 异常。例如：

>>> my_abs(1, 2)
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: my_abs() takes 1 positional argument but 2 were given

然而，要是传入的参数类型不正确，Python 解释器就没办法自动帮我们进行检查了。我们可以通过对比自定义的 my_abs 函数和 Python 内置的 abs 函数来看其中的差别：

>>> 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'

从上述示例可以看出，当传入了不恰当的参数时，内置函数 abs 能够检查出参数类型错误，而我们自定义的 my_abs 函数由于没有对参数类型进行检查，会导致函数内部的 if 语句执行出错，并且出错信息和 abs 函数的也不一样。由此可见，之前定义的 my_abs 函数在这方面还不够完善。

为了让函数更加健壮，我们可以对 my_abs 的定义进行修改，添加对参数类型的检查功能，使其只允许整数和浮点数类型的参数传入。在 Python 中，数据类型检查可以借助内置函数 isinstance() 来轻松实现，修改后的函数定义如下：

def my_abs(x):
    if not isinstance(x, (int, float)):
        raise TypeError('bad operand type')
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x

经过这样的修改后，如果再传入错误的参数类型，函数就会主动抛出一个相应的错误信息，示例如下：

>>> my_abs('A')
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
  File "", line 3, in my_abs
TypeError: bad operand type

返回多个值

那么，Python 中的函数可以返回多个值吗？答案是肯定的。例如在游戏开发等场景中，常常会遇到根据给定的坐标、位移以及角度等信息，来计算出新坐标的需求。以下是一个简单的示例函数，用于实现这样的功能：

import math
def move(x, y, step, angle=0):
    nx = x + step * math.cos(angle)
    ny = y - step * math.sin(angle)
    return nx, ny

在上述代码中，import math 语句的作用是导入 math 包，从而允许后续代码引用 math 包里诸如 sin、cos 等函数。

定义好这个函数后，我们就可以获取它的返回值了，并且获取的方式看起来好像是同时得到了多个值，示例如下：

>>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
>>> print(x, y)
151.96152422706632 70.0

但实际上，这只是一种语法上带来的便捷 “假象”。在 Python 中，函数返回的本质上仍然是单一值。我们可以通过下面的方式来验证：

>>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
>>> print(r)
(151.96152422706632, 70.0)

原来，函数返回的是一个元组（tuple）类型的值呀！只不过，在 Python 的语法规则里，当返回一个元组时，可以省略括号，而且多个变量能够同时接收一个元组，并按照位置依次赋给对应的值，所以从代码书写和使用的角度来看，就好像函数可以返回多个值一样，这样写起来更加方便、简洁，也符合很多实际应用场景的逻辑需求。