函式的回傳值 (return value)

我們使用函式參數將資料傳入函式。而當函式想要回傳結果時，有兩條途徑：

• 在函式內改變參數的值來回傳結果。
  如前篇文章說明， 如果 C 函式使用指標 (Pointers) 傳遞參數，或 Python 函式參數使用可變動型態物件，則當函式內對參數進行的任何改變，都會影響函式外的原來變數內容。
  不過，使用這種方式要小心，避免意外錯誤或副作用的產生。

• 使用關鍵字 return 回傳結果。
  如果回傳的資料量不是很大，通常都會使用這個 return途徑。

• 在 C 程式碼：

  • 需要在函式的前頭宣告回傳類型 (例如 int)，如果沒有回傳值，就要宣告為 void 。

  • 如果想要回傳多個值，回傳類型可以考慮使用結構 (Struct)。

    這是 C函式的回傳類型範例：

    int retDouble(int x) {  
        int a;
        a = x * 2;
        return a;    // **回傳**類型: int
    }
    
    typedef struct {
        int add;
        int minus;
    } AddAndMinus;
    
    AddAndMinus add_minus_func(int x, int y) {
        AddAndMinus result;
        result.add = x + y;
        result.minus = x - y;
        return result;   // **回傳**類型: 結構 (Struct)
    }
    
    int main() {
        int retVal = retDouble(8);
        printf("回傳值: %d\n", retVal);
    
        AddAndMinus result = add_minus_func(8, 3);
        printf("相加: %d\n", result.add);
        printf("相減: %d\n", result.minus);
    
        return 0;
    }
    

• 在 Python 程式碼：

  • 不需要指定函式的回傳類型，可以返回任何類型的值，Python解譯器會動態確定類型。
  • 如果函式內沒有使用 return 回傳結果，它會自動回傳 None
  • 可以回傳多個值，回傳類型常是元組 (tuple) 。

  這是 Python 函式的回傳類型範例：

  def ret_double(x):
  	  return x * 2           # 回傳類型和參數x 一樣
  
  def add_minus_func(x, y):
    return x + y, x - y       # 回傳類型是元組 tuple
  
  ret_val = ret_double(8);
  print(f"回傳值: {ret_val }")    # 回傳值: 16
  
  result = add_minus_func(8, 3)   
  print(result)                   # (11, 5)
  print(type(result))             # <class 'tuple'>
  
  ret_add, ret_minus = add_minus_func(8, 3)  # unpack the tuple to variables
  print(f"相加: {ret_add}, 相減: {ret_minus}")  # 相加: 11, 相減: 5
  

Python 函式的進階說明

這裡只是簡單介紹 Python 函式的進階功能，沒有提供完整的語法定義、詳細使用細節與應用。主要是讓我們了解 Python函式和 C函式的差異。

• 類型提示 (Type Hints)：
  前面有提到 Python 不需要指定函式的回傳類型，雖然這樣的設計很自由，但有時候無法讓我們快速判斷某一函式的回傳類型。

  所以從 Python 3.5 開始能夠將程式碼加上類型註釋 (Type Annotation) ，讓程式更容易閱讀。注意，這只是註釋，並沒有限定程式碼使用類型種類。

  def add_typing(num_x: int, num_y: int=10) -> int:
  	sum = num_x + num_y
  	return sum
  

• 巢狀函式 (Nested Function) :
  在Python 函式內還可以定義函式，叫做 巢狀函式(Nested Function) 也稱為 內部函式(inner function)，

  巢狀函式的主要用處：能直接存取外部函式之參數，或者先前宣告之區域變數，如此可減少呼叫函式時引數的傳遞。並且可以建立在呼叫之間的保留狀態 (類似 C 函式內 static , 在下篇文章說明)。

  def outer_func(a, b):
      num = 3
      def inner_func():  # 巢狀函式 或 內部函式
          nonlocal num   # 存取外部函式的區域變數
          num += 2
          print(a, b)   # 可讀取 外部函式的參數
          return num
      return inner_func
  

• 匿名函式 (Lambda Function)

  • lambda 函式是「只有一行」的函式
  • 不需要定義名稱，使用 lambda 取代 def
  • 執行完成後自動回傳結果，不需要 return

  def add_func(x, y):
      return x+y
  
  b = lambda x, y: x+y  # 匿名函式