|
Оператор return в функциях. Функциональное программированиеКурс по Python: https://stepik.org/course/100707 На прошлом занятии мы увидели, как их можно объявлять и вызывать. Сегодня сделаем следующий шаг и разберемся, как функции могут возвращать результаты своей деятельности. Я открою программу, которую мы делали на предыдущем занятии с функцией send_mail(). И давайте здесь объявим еще одну функцию, которая бы вычисляла квадратный корень из положительных чисел: def get_sqrt(x): res = None if x < 0 else x ** 0.5 Обратите внимание, что в соответствии со стандартом PEP8 каждое объявление функции разделяется двумя пустыми строчками. Рекомендуется так делать, чтобы текст программы был хорошо читаем. Итак, у нас здесь функция с именем get_sqrt(), которое я сам придумал и одним параметром x. Внутри функции я воспользовался тернарным условным оператором, так что переменная res будет принимать None для отрицательных значений и квадратный корень – для неотрицательных. Давайте попробуем ее вызвать и посмотрим, что она возвратит: a = get_sqrt(49) print(a) Во-первых, мы здесь видим новую конструкцию: переменной a присваиваем вызов функции. Это следует воспринимать так, что переменная a будет ссылаться на результат работы этой функции. Что такое результат работы функции, мы сейчас узнаем. В данном случае, значение a равно None. Фактически, это означает, что функция ничего не возвращает, никакого результата! Но почему? Мы же в теле этой функции делаем вычисление квадратного корня? И аргумент передаем положительный. Все дело в том, что внутри функции нужно явно указать, что именно она должна вернуть. Делается это с помощью специального оператора return, после которого через пробел указываются данные, которые будут возвращены. В данном случае, пропишем переменную res. Снова запустим программу и, смотрите, теперь наша переменная a ссылается на вычисленное значение. Как это произошло? Оператор res вернул объект с вычисленным значением 7.0 и это означает, что функция возвращает этот объект. Затем, с помощью оператора присваивания, создалась переменная a со ссылкой на этот объект. Поэтому при выводе этой переменной, мы видим значение 7.0 Причем, вот этот вот параметр x и переменная res существуют только в момент вызова функции get_sqrt() и пропадают за ее пределами. Мы об этом еще поговорим. Но, пока имейте в виду, что за пределами функции вывести напрямую переменную res, например, не получится: print(a, res) возникнет ошибка, что имя res не определено. Внутри тела функции можно указывать только один оператор return, либо ни одного, тогда функция будет возвращать значение None, как мы только что видели. Но, что если все же прописать в функции два оператора return, что будет? Давайте посмотрим: def get_sqrt(x): res = None if x < 0 else x ** 0.5 return res return x Нам интегрированная среда здесь сразу указывает писать этот оператор без отступов. Сейчас вы поймете почему. Запускаем программу и видим, что никаких ошибок нет и отображается прежнее значение 7.0. Дело в том, что функция завершает свою работу сразу, как только встретит оператор return. Поэтому, как только была выполнена строчка return res, все остальные команды в теле функции просто игнорируются. Убедимся в этом на отладке (убеждаемся). Поэтому второй return здесь просто бессмысленен – он никогда не будет выполнен. Равно, как и любая другая команда, например, функция print(): def get_sqrt(x): res = None if x < 0 else x ** 0.5 return res print(x) А вот если ее записать до этого оператора, то увидим вывод x, а затем, вычисленного значения res. Но все же, что делать, если нам нужно вернуть оба значения и res и x? Для этого следует поместить эти переменные в коллекцию, обычно, кортеж и вернуть ее: def get_sqrt(x): res = None if x < 0 else x ** 0.5 return (res, x) На практике часто не пишут круглые скобки, а просто записывают элементы через запятую: return res, x В дальнейшем, я именно так и буду делать. Причем, теперь, мы можем принимать данные, используя множественное присваивание: a, b = get_sqrt(49) print(a, b) Видите, как это удобно, легко и наглядно делается в языке Python. Далеко не во всех языках программирования можно вот так запросто вернуть несколько значений через функцию. Давайте зададим в программе еще одну функцию для определения максимального значения среди двух чисел: def get_max2(a, b): return a if a > b else b Казалось бы, что может быть примечательного в такой простой функции. Но, не торопитесь, сейчас кое-какая магия откроется перед вами. Вызвать эту функцию можно, очевидным образом, например, так: x, y = 5, 7 print(get_max2(x, y)) Я здесь специально определил дополнительно две переменные x, y, чтобы показать, что их также можно спокойно передавать в качестве аргументов. После запуска в консоли увидим максимальное значение 7. Давайте теперь усложним задачу и будем искать максимум среди трех чисел. Помните, для этого мы использовали вложенные условия. Здесь же, поступим иначе. Определим три переменные и воспользуемся все той же функцией get_max2(): x, y, z = 5, 7, 10 print(get_max2(x, get_max2(y, z)))
Вот это и есть обещанная магия. Смотрите, как это работает. Сначала будет вызвана функция, записанная в качестве аргумента, которая возвратит максимальное среди чисел 7 и 10, то есть, значение 10, а затем, вызывается первая функция, которая определяет максимум из чисел 5 и 10. Соответственно, на выходе получаем результат 10, который и выводится в консоль. Вот так функции можно записывать в аргументах и использовать в своих программах. Мало того, мы можем ту же самую конструкцию использовать и при объявлении новой функции, определяющей максимум среди трех чисел: def get_max3(a, b, c): return get_max2(a, get_max2(b, c)) А, затем, просто вызвать ее с тремя аргументами: print(get_max3(x, y, z)) Видите, как элегантно можно решить эту задачу, используя функциональный подход в программировании. Разумеется, здесь функция get_max3() должна объявляться после функции get_max2(), так как использует ее, иначе, мы бы получили ошибку. Вообще, определение (объявление) функций в Python очень похоже на объявление переменных. Например, в программе, нам никто не запрещает объявить некую переменную с именем get_rect и присвоить ей значение 1 или 2 в зависимости от значения другой переменной PERIMETR: PERIMETR = True if PERIMETR: get_rect = 1 else: get_rect = 2 Но оказывается, то же самое можно делать и на уровне функций, вместо переменной get_rect будем объявлять разные функции: if PERIMETR: def get_rect(a, b): return 2 * (a + b) else: def get_rect(a, b): return a * b И, если сейчас вызвать ее: print(get_rect(1.5, 3.8)) то получим вычисление периметра прямоугольника. Если же переменную PERIMETR изменить на False: PERIMETR = False то функция с именем get_rect() теперь будет вычислять площадь прямоугольника. Здорово, да! Какая гибкость определения функций в языке Python! Такого мало где встретишь. Наконец, мы можем вообще убрать условие и дважды определить одну и ту же функцию: def get_rect(a, b): return 2 * (a + b) def get_rect(a, b): return a * b К ошибкам это не приведет, а просто ссылка get_rect будет инициализирована на второй объект-функцию и, соответственно, она и будет вызвана. В заключение занятия приведу еще один пример использования функций. Объявим функцию для определения четности числа: def even(x): return x % 2 == 0 А, затем, вызовем ее в цикле для определения: является ли текущее число четным: for i in range(1, 20): if even(i): print(i) После запуска в консоли увидим отображение только четных чисел. На этом мы завершим наше второе занятие по функциям. Из него вам должно быть понятно, как и для чего используется оператор return, как вызываются функции, записанные в аргументах другой функции, а также объявление функций, подобно переменным. Если все это, действительно, понятно, то переходите к практическим заданиям, пока я собираюсь с мыслями для следующего урока. Курс по Python: https://stepik.org/course/100707 Видео по теме |
