Какой из операторов возвращает данные после выполнения функции

Какой из операторов возвращает данные после выполнения функции

Какой из операторов возвращает данные после выполнения функции

Функция может возвращать результат. Для этого в функции используется оператор return , после которого указывается возвращаемое значение:

Определим простейшую функцию, которая возвращает значение:

Здесь после оператора return идет строка «Hello METANIT.COM» — это значение и будет возвращать функция get_message() .

Затем это результат функции можно присвоить переменной или использовать как обычное значение:

После оператора return может идти и сложное вычислямое выражение, резлуьтат которого будет возвращаться из функции. Например, определим функцию, которая увеличивает число в два раза:

Здесь функция double будет возвращать результат выражения 2 * number :

Или другой пример — получение суммы чисел:

Выход из функции

Оператор return не только возвращает значение, но и производит выход из функции. Поэтому он должен определяться после остальных инструкций. Например:

С точки зрения синтаксиса данная функция корректна, однако ее инструкция print(«End of the function») не имеет смысла — она никогда не выполнится, так как до ее выполнения оператор return возвратит значение и произведет выход из функции.

Однако мы можем использовать оператор return и в таких функциях, которые не возвращают никакого значения. В этом случае после оператора return не ставится никакого возвращаемого значения. Типичная ситуация — в зависимости от опеределенных условий произвести выход из функции:

Здесь функция print_person в качестве параметров принимает имя и возраст пользователя. Однако в функции вначале мы проверяем, соответствует ли возраст некоторому диапазону (меньше 120 и больше 0). Если возраст находится вне этого диапазона, то выводим сообщение о недопустимом возрасте и с помощью оператора return выходим из функции. После этого функция заканчивает свою работу.

Однако если возраст корректен, то выводим информацию о пользователе на консоль. Консольный вывод:

Функции в Python

Функции — важный компонент любого языка, и Python не является исключением. При написании любого крупного проекта невозможно обойтись без функций, поэтому каждый программист должен знать, как работать с ними.

Что такое функция

Функция — это блок кода, который можно многократно вызывать на выполнение. Она является фундаментальной частью любого языка программирования.

Функция может использоваться для обработки данных, она получает на вход значения, обрабатывает его и возвращает результат в программу. Также она может не возвращать значение, а выводить его на экран или записывать в файл.

Программист может написать собственную функцию или использовать готовые решения языка, если они есть, конечно. Например, лучше самому не написать функцию для определения максимального числа, а воспользоваться стандартной max() .

Объявление

Объявляя функцию, нужно следовать определенным правилам:

  • Объявление происходит с помощью ключевого слова def , за ним идёт имя функции и круглые скобки ().
  • Аргументы, передаваемые в функцию, должны находится в круглых скобках. Там же можно определить их значения по умолчанию, указав их после знака равно.
  • Перед основным содержимым желательно включить строку документации (docstring), которая обычно описывает назначение и основные принципы работы функции.
  • Тело функции начинается после знака двоеточия. Важно не забыть об отступах.
  • Чтобы выйти из функции в Python, используют оператор return [значение] . Если оператор опущен, будет возвращено значение None .

Функцию можно объявить где угодно: внутри модуля, класса или другой функции. Если она объявляет внутри класса, то называется методом класса и вызывается так: class_name.function() .

Синтаксис объявления

Параметры (аргументы) нужно передавать в том порядке, в котором они определены в круглых скобках.

Пример кода

Функция складывает два числа, переданные в качестве аргументов. Если один или оба аргумента не были переданы, используются значения по умолчанию.

Вызов

После определения функции её можно вызвать в любой точке скрипта, как в теле самого скрипта, так и в теле другой функции:

Значение функции можно сразу передать в переменную или в другую функцию:

Необязательные параметры

При описании функции в Python 3 аргументы, которым задаются начальные значения, являются необязательными. Вначале должны описываться обязательные параметры и только после них необязательные.

При вызове функции нам не обязательно указывать значения необязательных параметров. Если мы хотим изменить значение аргумента, не меняя начальные значения других аргументов, можно обращаться к нему по ключу.

Вывод будет следующим:

Функция с переменным числом аргументов

Часто возникает необходимость создать такую функцию, которая может принимать разное количество аргументов. Это можно реализовать с помощью передачи списка или массива, однако Python позволяет использоваться более удобный подход (также с использованием списка).

Для того чтобы функция могла принять переменное количество аргументов, перед именем аргумента ставится символ » * «. Когда программист передаёт аргументы, они записываются в кортеж, имя которого соответствует имени аргумента:

Вместо одного символа звёздочки можно использовать два, тогда аргументы будут помещаться не в список, а в словарь:

Анонимные функции

Это особый вид функций, которые объявляются с помощью ключевого слова lambda вместо def :

Лямбда функции принимают любое количество аргументов, но не могут содержать несколько выражений и всегда возвращают только одно значение.

В программировании на Python можно обойтись без анонимных функций, которые по сути являются обычными, но без имени и с ограничением в одно выражение. Однако их использование в нужных местах упрощает написание и восприятие кода. Например, в программе калькулятор мы с её помощью сделали обработчики нажатия кнопок.

Синтаксис

Синтаксис лямбда функции в Python 3 предусматривает использование только одного выражения: lambda arg1, arg2, … argn: выражение .
На практике они работают так:

Возврат значений

С помощью оператора return из функции можно вернуть одно или несколько значений. Возвращаемым объектом может быть: число, строка, None.

Чтобы вернуть несколько значений, нужно написать их через запятую. Python позволяет вернуть из функции список или другой контейнер: достаточно указать после ключевого слова return имя контейнера.

Вот пример когда возвращается список:

А это пример того, как функция в Python 3 возвращает несколько значений. Так как переменные перечислены через запятую, то они образуют список. Эти значения можно присвоить сразу нескольким переменным, как это показано в следующем примере:

Рекурсия

Рекурсией называется процесс, когда функция вызывает саму себя. Её можно использовать вместо циклов, например, для задачи по нахождению факториала.

Рекурсию рекомендуется использовать только там, где это действительно необходимо. Интерпретатор Python автоматически выделяет память для выполняющейся функции, если вызовов самой себя будет слишком много, это приведёт к переполнению стека и аварийному завершению программы. Следующий код вызовет исключение «RecursionError», которая показывает, что превышен максимальный лимит рекурсии.

Узнать максимальный лимит и его изменить можно с помощью getrecursionlimit() и setrecursionlimit(предел) из библиотеки sys.

Один из примеров применения рекурсии — это расчёт чисел Фибоначчи.

Пустая функция

Чтобы создать пустую функцию, нужно в её теле использовать оператор заглушки pass . Тогда она будет существовать и не выполнять никаких действий.

Такие функции могут использоваться для различных специфичных задач, например, при работе с классами, асинхронной отправкой форм.

Области видимости

Область видимости — важная составляющая любого языка программирования. С её помощью в одном модуле можно использовать одно и то же имя переменной несколько раз.

Области видимости также делают программу более безопасной, не позволяя получить доступ к важным переменным.

В Python существует две области видимости:

  • Глобальная. Переменные объявляются непосредственно внутри модуля и доступны из любой точки программы.
  • Локальная. Переменные объявляются в теле функции и доступны только внутри неё.

Важно понимать, из локальной области видимости можно обратить к переменным, находящимся в глобальной, но не наоборот.

Подробнее про области видимости можно прочитать в отдельной статье на сайте.

Основные встроенные функции в Python

Python предоставляет программисту все необходимые основные функции для работы, кроме того, используя дополнительные модули (подключая разные библиотеки), можно найти уже реализованные методы для практически любой задачи.

Функции в Python

Для определения функции нужно всего лишь написать ключевое слово def перед ее именем, а после — поставить двоеточие. Следом идет блок инструкций.

Последняя строка в блоке инструкций может начинаться с return , если нужно вернуть какое-то значение. Если инструкции return нет, тогда по умолчанию функция будет возвращать объект None . Как в этом примере:

Функция инкрементирует глобальную переменную i и возвращает None (по умолчанию).

Вызовы

Для вызова функции, которая возвращает переменную, нужно ввести:

Для вызова функции, которая ничего не возвращает:

Функцию можно записать в одну строку, если блок инструкций представляет собой простое выражение:

Функции могут быть вложенными:

Функции — это объекты, поэтому их можно присваивать переменным.

Инструкция return

Возврат простого значения

Аргументы можно использовать для изменения ввода и таким образом получать вывод функции. Но куда удобнее использовать инструкцию return , примеры которой уже встречались ранее. Если ее не написать, функция вернет значение None .

Возврат нескольких значений

Пока что функция возвращала только одно значение или не возвращала ничего (объект None). А как насчет нескольких значений? Этого можно добиться с помощью массива. Технически, это все еще один объект. Например:

Аргументы и параметры

В функции можно использовать неограниченное количество параметров, но число аргументов должно точно соответствовать параметрам. Эти параметры представляют собой позиционные аргументы. Также Python предоставляет возможность определять значения по умолчанию, которые можно задавать с помощью аргументов-ключевых слов.

Параметр — это имя в списке параметров в первой строке определения функции. Он получает свое значение при вызове. Аргумент — это реальное значение или ссылка на него, переданное функции при вызове. В этой функции:

x и y — это параметры, а в этой:

При определении функции параметры со значениями по умолчанию нужно указывать до позиционных аргументов:

Если использовать необязательный параметр, тогда все, что указаны справа, должны быть параметрами по умолчанию.

Выходит, что в следующем примере допущена ошибка:

Для вызовов это работает похожим образом. Сначала нужно указывать все позиционные аргументы, а только потом необязательные:

На самом деле, следующий вызов корректен (можно конкретно указывать имя позиционного аргумента), но этот способ не пользуется популярностью:

А этот вызов некорректен:

При вызове функции с аргументами по умолчанию можно указать один или несколько, и порядок не будет иметь значения:

Можно не указывать ключевые слова, но тогда порядок имеет значение. Он должен соответствовать порядку параметров в определении:

Если ключевые слова не используются, тогда нужно указывать все аргументы:

Второй аргумент можно пропустить:

Чтобы обойти эту проблему, можно использовать словарь:

Значение по умолчанию оценивается и сохраняется только один раз при определении функции (не при вызове). Следовательно, если значение по умолчанию — это изменяемый объект, например, список или словарь, он будет меняться каждый раз при вызове функции. Чтобы избежать такого поведения, инициализацию нужно проводить внутри функции или использовать неизменяемый объект:

Еще один пример изменяемого объекта, значение которого поменялось при вызове:

Дабы не допустить изменения оригинальной последовательности, нужно передать копию изменяемого объекта:

Указание произвольного количества аргументов

Позиционные аргументы

Иногда количество позиционных аргументов может быть переменным. Примерами таких функций могут быть max() и min() . Синтаксис для определения таких функций следующий:

При вызове функции нужно вводить команду следующим образом:

Python обрабатывает позиционные аргументы следующим образом: подставляет обычные позиционные аргументы слева направо, а затем помещает остальные позиционные аргументы в кортеж (*args), который можно использовать в функции.

Если лишние аргументы не указаны, значением по умолчанию будет пустой кортеж.

Произвольное количество аргументов-ключевых слов

Как и в случае с позиционными аргументами можно определять произвольное количество аргументов-ключевых слов следующим образом (в сочетании с произвольным числом необязательных аргументов из прошлого раздела):

При вызове функции нужно писать так:

Python обрабатывает аргументы-ключевые слова следующим образом: подставляет обычные позиционные аргументы слева направо, а затем помещает другие позиционные аргументы в кортеж (*args), который можно использовать в функции (см. предыдущий раздел). В конце концов, он добавляет все лишние аргументы в словарь (**kwargs), который сможет использовать функция.

Важно, что пользователь также может использовать словарь, но перед ним нужно ставить две звездочки (**):

Порядок вывода также не определен, потому что словарь не отсортирован.

Документирование функции

Если изучить ее, обнаружатся два скрытых метода (которые начинаются с двух знаков нижнего подчеркивания), среди которых есть __doc__ . Он нужен для настройки документации функции. Документация в Python называется docstring и может быть объединена с функцией следующим образом:

Команда docstring должна быть первой инструкцией после объявления функции. Ее потом можно будет извлекать или дополнять:

Методы, функции и атрибуты, связанные с объектами функции

Если поискать доступные для функции атрибуты, то в списке окажутся следующие методы (в Python все является объектом — даже функция):

И несколько скрытых методов, функций и атрибутов. Например, можно получить имя функции или модуля, в котором она определена:

Есть и другие. Вот те, которые не обсуждались:

Рекурсивные функции

Рекурсия — это не особенность Python. Это общепринятая и часто используемая техника в Computer Science, когда функция вызывает сама себя. Самый известный пример — вычисление факториала n! = n * n — 1 * n -2 * … 2 *1. Зная, что 0! = 1, факториал можно записать следующим образом:

Другой распространенный пример — определение последовательности Фибоначчи:

Важно, чтобы в ней было была конечная инструкция, иначе она никогда не закончится. Реализация вычисления факториала выше, например, не является надежной. Если указать отрицательное значение, функция будет вызывать себя бесконечно. Нужно написать так:

Важно!
Рекурсия позволяет писать простые и элегантные функции, но это не гарантирует эффективность и высокую скорость исполнения.

Если рекурсия содержит баги (например, длится бесконечно), функции может не хватить памяти. Задать максимальное значение рекурсий можно с помощью модуля sys .

Глобальная переменная

Вот уже знакомый пример с глобальной переменной:

Здесь функция увеличивает на 1 значение глобальной переменной i . Это способ изменять глобальную переменную, определенную вне функции. Без него функция не будет знать, что такое переменная i . Ключевое слово global можно вводить в любом месте, но переменную разрешается использовать только после ее объявления.

За редкими исключениями глобальные переменные лучше вообще не использовать.

Присвоение функции переменной

С существующей функцией func синтаксис максимально простой:

Переменным также можно присваивать встроенные функции. Таким образом позже есть возможность вызывать функцию другим именем. Такой подход называется непрямым вызовом функции.

Менять название переменной также разрешается:

В этом примере a1, a2 и func имеют один и тот же id. Они ссылаются на один объект.

Практический пример — рефакторинг существующего кода. Например, есть функция sq , которая вычисляет квадрат значения:

Позже ее можно переименовать, используя более осмысленное имя. Первый вариант — просто сменить имя. Проблема в том, что если в другом месте кода используется sq , то этот участок не будет работать. Лучше просто добавить следующее выражение:

Последний пример. Предположим, встроенная функция была переназначена:

Теперь к ней нельзя получить доступ, а это может стать проблемой. Чтобы вернуть ее обратно, нужно просто удалить переменную:

Анонимная функция: лямбда

Лямбда-функция — это короткая однострочная функция, которой даже не нужно имя давать. Такие выражения содержат лишь одну инструкцию, поэтому, например, if , for и while использовать нельзя. Их также можно присваивать переменным:

В отличие от функций, здесь не используется ключевое слово return . Результат работы и так возвращается.

С помощью type() можно проверить тип:

На практике эти функции редко используются. Это всего лишь элегантный способ записи, когда она содержит одну инструкцию.

Изменяемые аргументы по умолчанию

Вместо этого нужно использовать значение «не указано» и заменить на изменяемый объект по умолчанию:

Ссылка на основную публикацию