Hàm trong Python: def, return, tham số mặc định và keyword

Hàm là một khối các bước có tên

Bất cứ khi nào bạn thấy mình viết lại cùng vài dòng code nhiều lần, hoặc muốn đặt tên cho một phần logic nhỏ, đó là lúc bạn nên viết một hàm (function). Hàm là công cụ thực sự đầu tiên giúp kiểm soát độ phức tạp trong một chương trình Python.

Cấu trúc cơ bản:

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}")

greet("Ada")
greet("Boris")

Phân tích từng phần:

• def là từ khóa bắt đầu một định nghĩa hàm.
• greet là tên hàm.
• (name) là danh sách tham số, tức các đầu vào mà hàm nhận.
• Dấu hai chấm kết thúc phần khai báo; khối thụt lề bên dưới là phần thân.
• greet("Ada") là một lời gọi hàm. Python chạy phần thân với name được gán bằng "Ada".

Hàm nằm im cho đến khi được gọi. Định nghĩa hàm không làm nó chạy. Gọi greet("Ada") mới làm nó chạy.

Tham số và đối số

Tham số (parameter) là cái tên nằm trong định nghĩa hàm. Đối số (argument) là giá trị được truyền vào khi bạn gọi hàm. Trong trò chuyện thường ngày thì không quan trọng lắm, nhưng phân biệt được hai khái niệm này sẽ giúp bạn khi đọc thông báo lỗi.

def power(base, exponent):
    return base ** exponent

print(power(2, 10))
print(power(5, 3))

Ở đây base và exponent là tham số. 2 và 10 là đối số. Python gán chúng theo thứ tự: đối số đầu tiên cho tham số đầu tiên, và cứ thế tiếp tục.

return: gửi giá trị trở lại

print in ra màn hình. return trao một giá trị lại cho nơi gọi hàm để họ dùng tiếp:

def power(base, exponent):
    return base ** exponent

result = power(2, 10)
print(result + 1)

Không có return, hàm mặc định trả về None:

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}")

value = greet("Ada")
print("got back:", value)   # got back: None

return cũng thoát khỏi hàm ngay lập tức. Bạn sẽ thường thấy return sớm được dùng để xử lý các trường hợp đặc biệt trước khi vào logic chính:

def discount(price, percent):
    if percent < 0 or percent > 100:
        return None
    return price * (1 - percent / 100)

print(discount(50, 20))
print(discount(50, 150))

Return sớm giúp phần thân chính không bị lồng sâu trong if/else.

Tham số mặc định

Một tham số có thể có giá trị mặc định, được dùng khi nơi gọi không truyền vào:

def greet(name, greeting="Hello"):
    print(f"{greeting}, {name}!")

greet("Ada")
greet("Boris", "Good morning")

Mọi tham số có giá trị mặc định phải đứng sau các tham số không có giá trị mặc định. def f(a, b=1, c): là lỗi cú pháp.

Bẫy giá trị mặc định mutable

Đây là cái bẫy nổi tiếng nhất của Python. Xem nhé:

def add_item(item, items=[]):
    items.append(item)
    return items

print(add_item("apple"))
print(add_item("banana"))

Bạn sẽ nghĩ mỗi lần gọi đều bắt đầu với một list rỗng. Thực tế, list mặc định được dùng chung giữa các lần gọi, và các phần tử cứ thế dồn lại. Python tính giá trị mặc định một lần duy nhất, lúc hàm được định nghĩa, và dùng lại đúng list đó mãi mãi.

Cách an toàn là dùng None làm giá trị mặc định và tạo list bên trong hàm:

def add_item(item, items=None):
    if items is None:
        items = []
    items.append(item)
    return items

print(add_item("apple"))
print(add_item("banana"))

Giờ thì mỗi lần gọi mà không truyền items sẽ nhận một list mới. Quy tắc này áp dụng cho list, dict, set, tức mọi thứ mutable (có thể thay đổi).

Đối số keyword

Bạn có thể truyền đối số theo tên thay vì theo vị trí. Cách này cho phép bỏ qua các tham số ở giữa và khiến những lời gọi dài dễ đọc hơn:

def post(title, body, draft=False, tags=None):
    status = "draft" if draft else "published"
    print(f"[{status}] {title}")
    print(body)
    print("tags:", tags or [])

post("Python functions", "How to write them", draft=True, tags=["python", "tutorial"])

Đối số theo vị trí và đối số keyword có thể dùng chung, nhưng đối số theo vị trí phải đứng trước:

post("Title", body="Body text", draft=True)    # fine
# post(body="Body", "Title")                    # SyntaxError

Khi một hàm có hơn ba hay bốn tham số, ưu tiên đối số keyword sẽ khiến lời gọi hàm dễ đọc hơn nhiều.

Tham số chỉ theo vị trí và chỉ theo keyword

Python cho phép bạn đánh dấu một số tham số chỉ được truyền theo vị trí (với /) hoặc chỉ theo keyword (với *):

def configure(env, /, *, debug=False, log_level="info"):
    print(env, debug, log_level)

configure("prod")                          # fine: env positional
configure("prod", debug=True)              # fine
# configure(env="prod")                    # error: env is positional-only
# configure("prod", True, "info")          # error: debug and log_level are keyword-only

Bạn chưa cần đến chúng ngay từ ngày đầu. Chúng trở nên hữu ích khi bạn thiết kế API và muốn quy định chặt cách nơi gọi dùng hàm của bạn.

Docstring và cách đặt tên

Dòng đầu tiên bên trong hàm có thể là một docstring, tức một chuỗi trong ba dấu nháy mà Python coi là tài liệu:

def discount(price, percent):
    """Return the final price after applying a percentage discount."""
    return price * (1 - percent / 100)

help(discount)

Các công cụ như help(), phần gợi ý trong IDE và trình tạo tài liệu tự động đọc docstring. Một dòng thôi cũng tốt hơn nhiều so với không có gì.

Và hãy nghĩ kỹ về cách đặt tên:

• Tên hàm nên là động từ: fetch_profile, compute_total, is_valid.
• Dùng lower_snake_case.
• Hàm trả về boolean thường bắt đầu bằng is_, has_ hoặc can_.

Một cái tên tốt khiến chỗ gọi hàm tự giải thích được mà không cần chú thích.

Hàm thuần dễ suy luận hơn

Một hàm thuần (pure function) luôn trả về cùng một kết quả với cùng một đầu vào và không có tác dụng phụ: nó không thay đổi trạng thái toàn cục, không in ra stdout (trừ khi để gỡ lỗi) và không ghi vào tệp.

# Pure - easy to test, easy to reason about.
def total(price, tax_rate):
    return price * (1 + tax_rate)

# Impure - modifies an external variable.
cart = []
def add_to_cart(item):
    cart.append(item)

print(total(100, 0.08))
add_to_cart("apple")
print(cart)

Cả hai đều có chỗ dùng, nhưng với code bạn muốn tái sử dụng và kiểm thử, hãy cố gắng hướng tới hàm thuần nhiều nhất có thể.

Một ví dụ nhỏ chạy được

Một hàm ngắn kết hợp giá trị mặc định, đối số keyword và return:

def format_address(street, city, country="US", zip_code=None):
    parts = [street, city]
    if zip_code:
        parts.append(zip_code)
    parts.append(country)
    return ", ".join(parts)

print(format_address("1 Main St", "Boston"))
print(format_address("1 Main St", "Boston", zip_code="02108"))
print(format_address("Place Vendôme 1", "Paris", country="France"))

Tiếp theo: danh sách đối số linh hoạt

Đôi khi bạn không biết một hàm sẽ được gọi với bao nhiêu đối số, hoặc bạn muốn chuyển tiếp mọi đối số nhận được sang một hàm khác. *args và **kwargs giải quyết chuyện đó. Đó là trang tiếp theo.