Top.Mail.Ru

Функции: объявление, параметры, возвращаемые значения

Функции — одна из самых важных тем в программировании вообще и в Python в частности. Они нужны для того, чтобы разбивать программу на маленькие, удобные части, которые выполняют конкретную задачу.
Функция — это как кулинарный рецепт или инструкция по сборке мебели.
В жизни мы постоянно используем «функции», чтобы упростить процесс и не думать каждый раз о деталях.

Например:

  • Кафе: Бариста каждый раз готовит кофе по одному и тому же рецепту. Можно сказать, что здесь рецептура — это функция. «Вход» — ваши ингредиенты, «выход» — чашка кофе.
  • Математика: Формула вычисления площади прямоугольника: длина x ширина. Подставляем числа — получаем результат. Так работает функция.
  • Сборка шкафа: Есть пошаговая инструкция: возьми доски, прикрути ножки — в итоге получается шкаф.

В программировании функции также описывают последовательность действий над входными данными.

Для того чтобы создать функцию, нужно выполнить следующие шаги:

  • Нужно написать ключевое слово def, имя функции, а затем — круглые скобки и двоеточие.
  • Далее с новой строки, с отступом (обычно 4 пробела), тело функции — всё, что она делает.
def say_hello():
    print("Привет, мир!")
Давайте посмотрим, что мы прописали в коде:

1. def — это слово, которое говорит: «я создаю новую функцию».
2. say_hello — имя вашей функции. Вы можете назвать её, как хотите, главное, чтобы имя отражало смысл.
3. Скобки () — пока пустые, значит функция ничего не «принимает» в качестве дополнительных параметров.

Мы рассмотрим позже, как передавать данные.

4. Двоеточие : говорит Python, что дальше идёт тело функции.
5. Всё, что написано с отступом — это действия, которые выполняются внутри функции.

Чтобы функция заработала, нужно её вызвать по имени:
say_hello()      # на экран выведется: Привет, мир!
  • Если вы просто объявите функцию, она пока ничего не сделает!
  • Только при вызове — команда будет выполнена.

Сейчас мы создали функцию, которая работает всегда одинаково. Но функция становится по-настоящему полезной, если умеет работать с разными входными данными и давать разные результаты в зависимости от того, что ей передали.
Эти входные данные называются параметрами или аргументами.

К примеру, ниже записана простая функция с одним параметром:
def greet(user_name):
    print("Привет,", user_name)
Что же здесь происходит?

  • user_name — это «переменная», через которую можно передать любое имя при вызове функции.
  • Когда вызовете функцию, то в скобках укажете значение, которое должно записываться в эту переменную.

Например, мы можем вызвать эту функцию дважды, передавая ей разные значения:
greet("Наташа")    # выведет: Привет, Наташа
greet("Дима")      # выведет: Привет, Дима
Каждый такой вызов — как обращение по шаблону, с подстановкой разных имен.

Конечно, можно создавать функции не только с одним аргументом, но и с несколькими. Например, с двумя:
def show_profile(name, age):
    print("Имя:", name)
    print("Возраст:", age)
show_profile("Оля", 21)
# Имя: Оля
# Возраст: 21
  • Количество параметров в скобках не ограничено.
  • Главное — их количество и порядок!

По умолчанию функция просто выполняет свои инструкции, например, печатает на экран.
Но часто хочется, чтобы функция возвращала вычисленное значение, с которым можно дальше работать: например, сохранить его в какую-то переменную или в файл, или использовать внутри другой функции.

Для этого используется ключевое слово return:
def square(number):
    return number * number
В функции выше переменная number — входной параметр. Благодаря строке return number * number — функция вернет вычисленный результат наружу.

Но она не будет печатать ничего сама. Возврат — это как «отдать результат тому, кто вызвал функцию».

Например:
result = square(5)   
print(result)        # напечатает: 25
Здесь result получает то, что вернула функция square (5).

Это намного удобнее, чем использовать print () для отображения результата, так как результат можно сохранить в переменной, передавать дальше, использовать в расчетах.

Также return не только возвращает результат, но и завершает выполнение функции на этом месте.

Посмотрим на примере:
def check_positive(n):
    if n > 0:
        return "Положительное"
    print("Это печатается только если нет return выше")
    return "Не положительное"
Если n > 0, сработает первый return, и функция закончится — строка ниже не выполнится.

Если условие ложно — срабатывает второй return.

Посмотрим два вызова фунции:
print(check_positive(5))   # Положительное
print(check_positive(-3))  # Не положительное, и напечатает: Это печатается только если нет return выше
Итак, важно запомнить, что после выполнения return функция останавливается и "уходит" — код ниже return не выполняется.
Python умеет возвращать из функции несколько значений сразу — через запятую.

Допустим, мы хотим принять на вход два значения, и вернуть тоже два — минимальное и максимальное:
def min_and_max(a, b):
    return min(a, b), max(a, b)
После return стоит два значения: min (a, b), max (a, b) — функция сразу «отдаёт два числа».

При вызове обычно их «распаковывают» сразу в несколько переменных:
minimum, maximum = min_and_max(10, 25)
print(minimum)    # 10
print(maximum)    # 25
То есть, всё, что функция возвращает через return — можно тут же сохранить в переменные.
-

Задачи для самопроверки

Задача 1. Приветствие пользователя

Напишите функцию greet, которая принимает имя пользователя и выводит приветствие в формате «Привет, <имя>!».

Решение:[[toggle]]
def greet(name):
    print("Привет, " + name + "!")

greet("Анна")  # Привет, Анна!
Задача 2. Проверка чётности

Напишите функцию is_even, которая принимает число и возвращает True, если оно чётное, и False — если нечётное.

Решение:[[toggle]]
def is_even(n):
    return n % 2 == 0

print(is_even(4))  # True
print(is_even(7))  # False
Задача 3. Палиндром

Напишите функцию is_palindrome (s), которая принимает строку и возвращает True, если строка читается одинаково слева направо и справа налево (палиндром), и False — иначе.

Решение:[[toggle]]
def is_palindrome(s):
    return s == s[::-1]

print(is_palindrome("level"))   # True
print(is_palindrome("python"))  # False
Модули и библиотеки. Работа с внешними пакетами через pip