理解 Python 中的函数

Question

我正在尝试使用 Python 中的 Turtle 模块使用单独的函数绘制美国国旗，首先我有计算所有尺寸的 draw_flag，然后是实际绘制国旗形状的 draw_rectangle，然后我制作 draw_stars 等，画星星和线条。

但是，我在理解函数的工作原理时遇到了一些麻烦。到目前为止，这是我的代码：

import turtle
import time
import random

def draw_rectangle(length, height):
    turtle.up()
    x = length
    y = height

    turtle.begin_fill()
    turtle.setpos(x,y)
    turtle.down()
    turtle.forward(418)
    turtle.right(90)
    turtle.forward(220)
    turtle.right(90)
    turtle.forward(418)
    turtle.right(90)
    turtle.forward(220)
    turtle.end_fill()

    turtle.sleep(2)
    turtle.bye

def draw_flag(A):
    height = int(A)
##    length = height*1.9
##    union_height = height*(7/13)
##    union_length = length*(2/5)
##    E = F = union_height/10
##    G = H = union_length/12
##    stripe_width = height/13
##    diameter_star = stripe_width*(4/5)
    length = height*1.9
    return

A = input("Please enter the height of the flag: ")

draw_rectangle(length, height)

我希望它会通过绘制一个矩形返回，但它一直说长度未定义，不确定将“长度”放置在哪里可以识别变量。

我正在使用 Python 3，谢谢。

Answer 1

你有两个问题。首先，您定义了函数draw_flag，但您从未调用它。

但是，如果您确实调用了它，它将不起作用，因为您的函数 draw_flag 并没有真正做任何事情。它只是在自身内部定义了一些变量，然后在结束时将它们丢弃。您应该使用return length, height 返回长度和高度，然后执行length, height = draw_flag(A) 并使用这些值调用draw_rectangle。 （或者你可以draw_rectangle(*draw_flag(A))。）

length, height = draw_flag(A)
draw_rectangle(length, height)

函数之间不会神奇地相互通信。函数接受输入并产生返回值。如果要在其他地方使用该返回值，则需要在要使用该值的地方调用该函数。

Answer 2

这是一个很好的思考方式。函数是一个“黑匣子”，它以特定顺序接收一些称为 arguments 的值，并对它们执行某些操作以产生其他值。当我说“黑匣子”时，我的意思是当你使用这个函数时，你不必关心它是怎么做的，你只要给它一些值，你就会得到一个值.

让我们考虑一个非常简单的函数，它只是减去给定的两个数字：第一个减去第二个。换句话说，我们将创建一个实现规则“argument #1 - argument #2”的函数。现在，当你为这个函数编写代码时，你需要一些方法来告诉计算机你什么时候想使用参数#1，什么时候你想使用参数#2。在其他一些编程语言中，您必须通过显式指定要使用的参数的编号（#1 或 #2）来做到这一点，但是如果您可以为这些值命名，则编写代码会容易得多。因此，与大多数其他语言一样，Python 允许您使用您选择的名称来引用函数的参数。例如，假设您希望参数 #1 位于名称 x 下，而参数 #2 位于名称 y 下。你可以这样写：

def subtract(x, y):

后面是构成函数的代码。对于减法示例，它将是

def subtract(x, y):
    return x - y

当 Python 编译器遇到这种情况时，它会将代码转换为“计算值 #1 - 值 #2 并将其发送回我的调用者”的内部表示。然后它打包该代码块并将其保存在名称subtract 下（因为这就是您告诉它您想要命名该函数的内容）。

希望一旦这段代码完成执行，引用“参数#1”或“参数#2”就不再有意义了，因为没有函数就不能有参数！同样，一旦函数完成了它的工作，你给参数的标签x 和y 就不再有任何意义了。标签仅在函数代码的持续时间内存在。这称为作用域：将标签限制在代码中有意义的部分。

因为标签x 和y 是在本地范围内，正如有人可能会说的那样，从某种意义上说，它们是什么并不重要。例如，如果您的代码中有subtract 的定义，您可以任意决定将它们更改为first 和second，您只需更改该函数中的代码即可。您只需将定义更改为

def subtract(first, second):
    return first - second

就是这样 - 您的代码在功能上完全相同。程序中出现x 和y 的任何其他地方，它们所指的不是此函数的参数，因此您在重命名参数时不必更改它们。

在您的情况下发生的情况是，您尝试在为其定义的函数（即，您存储为 draw_rectangle 的函数）之外的某个地方使用标签 length。 Python 知道您不能引用您不在其中的函数的参数，因此它希望您已经将 length 定义为其他含义。但你没有。这就是你收到错误的原因。 （好吧，反正就是那个错误）

Answer 3

您正在调用函数draw_rectangle，它需要两个参数——一个长度和一个高度。长度由draw_flag 函数计算；但你没有返回值。

你有几种方法可以解决这个问题。一种是使用用户提供的高度简单地调用draw_flag函数，保存返回值，然后调用draw_rectangle：

def draw_flag(A):
    height = int(A)
##    length = height*1.9
##    union_height = height*(7/13)
##    union_length = length*(2/5)
##    E = F = union_height/10
##    G = H = union_length/12
##    stripe_width = height/13
##    diameter_star = stripe_width*(4/5)
    return height*1.9

A = input("Please enter the height of the flag: ")
length = draw_flag(A)
draw_rectangle(length, int(A))

另一个是将你的input移动到draw_flag函数，然后从draw_flag函数内部调用draw_rectangle函数。如果你这样做，那么draw_flag 函数根本不需要任何参数：

def draw_flag():
    A = input("Please enter the height of the flag: ")
    height = int(A)
##    length = height*1.9
##    union_height = height*(7/13)
##    union_length = length*(2/5)
##    E = F = union_height/10
##    G = H = union_length/12
##    stripe_width = height/13
##    diameter_star = stripe_width*(4/5)
    draw_rectangle(height*1.9, height)

draw_flag()

我认为您还应该阅读 Python 书籍中关于变量作用域的部分。当您希望打印一些变量但遇到奇怪的错误时，它会有所帮助 - 特别是在您使用函数时。

Answer 4

试试下面的

import turtle
import time
import random

def draw_rectangle(length, height):
   turtle.up()
   x = length
   y = height

   turtle.begin_fill()
   turtle.setpos(x,y)
   turtle.down()
   turtle.forward(418)
   turtle.right(90)
   turtle.forward(220)
   turtle.right(90)
   turtle.forward(418)
   turtle.right(90)
   turtle.forward(220)
   turtle.end_fill()

   turtle.sleep(2)
   turtle.bye

 def draw_flag(A):
   height = int(A)
   length = height*1.9
   draw_rectangle(length,height)
   return

A = input("Please enter the height of the flag: ")

draw_flag(A)

Answer 5

好的，所以要回答您更一般的问题，python 中的函数在您调用它们时接受参数，这些是通过引用传递的，这意味着您最终在函数内部得到与调用空间中相同的数据。这对于可变类型很重要，因为如果它们在函数内部更改，它们也会在函数外部更改。 （str、int、float 和 tuple 是不可变的，dict 和 list 是）。当一个函数返回时，返回令牌之后的值被传回给调用者，所以如果你说a=input('input? ')，函数输入需要一个参数用于提示显示给用户，注意这是通过引用传入的，它不是字符串的副本。它返回用户生成的输入，该输入被存储到 a.您可以从函数返回多个值，它们会自动转换为元组；如果你有

def test():
    return 1,2
a,b = test()

您将得到 a=1 和 b=2。必须定义函数内部使用的名称。它们首先在函数内部查找，然后在任何封闭的命名空间中查找，最后在内置函数中查找。不能使用在其他函数中定义的变量，因为它们既不在本地命名空间中，也不在其父命名空间中。要访问这些名称的值，您必须将它们传递给函数，注意函数内部使用的名称不必与函数外部的名称匹配。考虑：

def fun1(a):
    return a * 2
def fun2():
    b = 5
    c = fun1(b)
    print c
fun2()

值5以名字b存入内存，然后通过引用传入fun1，这次在名字a下，翻倍返回，（返回也是通过引用），然后将返回值存入在名称 c 下，然后打印。

Answer 6

return 将您提供的任何内容返回给调用者。它确实 not 自动使函数内部的局部变量在外部可用（这些是 local 是有原因的！）。还要注意，不带任何参数的return 将返回特殊值None（因此它等同于return None）。

所以，如果你想返回一些值，在函数内部使用return height, length，在外部使用height, length = draw_flag(A)。