在上一節(jié)中，小Ian已經(jīng)熟悉了使用命令來(lái)解決一些簡(jiǎn)單的編程挑戰(zhàn)。雖然只是在Playground中將moveFoward()、collectGem()、toggleSwitch()這些簡(jiǎn)單的命令進(jìn)行組合并執(zhí)行，但看得出，在每一次完成一項(xiàng)編程挑戰(zhàn)游戲的過(guò)程中，孩子的編程思維也正被逐漸地構(gòu)建起來(lái)。而在這一節(jié)里，我們將介紹編程學(xué)習(xí)中另一個(gè)重要工具——函數(shù)。

認(rèn)識(shí)函數(shù)

在我們的日常生活中，即使是一個(gè)最簡(jiǎn)單的任務(wù)，也是由由一系列步驟，按照一定的順序組合而成的。比如，我們每天都會(huì)做的系鞋帶這個(gè)動(dòng)作，也可以將它分成三個(gè)步驟來(lái)完成。

每雙鞋都有兩只，因此同樣的過(guò)程，我們需要重復(fù)執(zhí)行兩遍。想象一下，如果我們用上一節(jié)學(xué)過(guò)的命令方式，去讓計(jì)算機(jī)完成系鞋帶這個(gè)任務(wù)的話，是不是應(yīng)該需要輸入下面這6條命令呢?

但想一想，當(dāng)我們穿鞋時(shí)，其實(shí)并不是按照這些指令來(lái)完成穿鞋這個(gè)任務(wù)的。在我們的腦子里只是記住了系鞋帶的步驟，然后每次需要穿鞋系鞋帶時(shí)，就將這些步驟從腦袋里拿出來(lái)，應(yīng)用到穿每一只鞋子上。那么，同樣的，有沒(méi)有一種方法能夠讓計(jì)算機(jī)記住這些步驟，并在需要的時(shí)候去使用它呢?這里，我們就需要用到一個(gè)新的工具——函數(shù)。

函數(shù)能夠?qū)⒁唤M命令打包，并給它賦予一個(gè)名稱(chēng)。而這一組命令便可以在需要時(shí)通過(guò)這個(gè)函數(shù)的名字進(jìn)行調(diào)用。

定義函數(shù)

讓我們?nèi)砸韵敌瑤槔纯慈绾瓮ㄟ^(guò)定義函解的方式，讓計(jì)算機(jī)記住系鞋帶的步驟：

• 首先我們通過(guò) func 關(guān)鍵字來(lái)聲明一個(gè)函數(shù)
• func后面跟著的便是我們給函數(shù)起的名字，上面這個(gè)函數(shù)的名字叫做tieMyShoe——系我的鞋帶，和之前提到的命令一樣，我們也在函數(shù)的名稱(chēng)后面加上一對(duì)括號(hào)。
• 我們使用一對(duì) 花括號(hào){} 來(lái)定義函數(shù)所包含的內(nèi)容，我們也稱(chēng)它為 函數(shù)體。通過(guò)將命令添加到函數(shù)體中，便能給這個(gè)函數(shù)添加我們所希望的行為。

調(diào)用函數(shù)

我們定義函數(shù)之后，計(jì)算機(jī)并不會(huì)自動(dòng)地去執(zhí)行它。而是需要我們明確地告訴計(jì)算機(jī)在何時(shí)何地去調(diào)用它。我們通過(guò)函數(shù)名來(lái)調(diào)用并執(zhí)行它所打包的那一組命令。這里，我們便通過(guò)調(diào)用兩次tieMyShoe()函數(shù)，完成給兩只鞋系鞋帶的任務(wù)。

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Tips：理解函數(shù)的定義和調(diào)用之間的關(guān)系非常重要，函數(shù)用來(lái)打包命令，但在定義后并不會(huì)被直接執(zhí)行，只有在通過(guò)函數(shù)的名字調(diào)用它們時(shí)，函數(shù)體內(nèi)的命令才會(huì)被執(zhí)行。

通過(guò)函數(shù)簡(jiǎn)化問(wèn)題解決

函數(shù)是程序員們編程時(shí)最常使用的工具，但對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，他們卻往往難以判斷什么時(shí)候應(yīng)該使用函數(shù)，因?yàn)?，大部分情況下我們同樣能通過(guò)組合命令來(lái)解決問(wèn)題。下面是那些最常見(jiàn)的函數(shù)使用場(chǎng)景，而其中第二點(diǎn)又是這些場(chǎng)景中最常見(jiàn)的：

• 當(dāng)需要通過(guò)組合已有的命令，來(lái)創(chuàng)造出新的或更復(fù)雜的行為時(shí)
• 當(dāng)某一行為可能被重復(fù)或多次使用時(shí)
• 當(dāng)某一行為變得太過(guò)復(fù)雜時(shí)，也會(huì)將它分解成多個(gè)更小的行為

下面還是讓我們回到Ian最喜歡的Playground中，去看看我們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)函數(shù)去解決那些復(fù)雜問(wèn)題。在這個(gè)挑戰(zhàn)游戲中，我們需要幫助Byte抓到全部4顆寶石，并打開(kāi)4個(gè)開(kāi)關(guān)。

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Ian一眼就看出了這個(gè)迷宮的規(guī)律，4個(gè)寶石和4個(gè)開(kāi)關(guān)，平均分布在迷宮的4條邊上。每一條邊上的寶石和開(kāi)關(guān)都在相同的位置上。因此，我們只要定義一個(gè)函數(shù)去解決一條邊上的寶石和開(kāi)關(guān)，然后重復(fù)調(diào)用四次便可以完成這個(gè)編程挑戰(zhàn)了。讓我們?yōu)檫@個(gè)函數(shù)起個(gè)名字，就叫它resolveRow()吧。

瞧，我們剛剛成功完成了這個(gè)編程挑戰(zhàn)，比起我們光用命令去實(shí)現(xiàn)所需要的27條命令，使用函數(shù)的方式是不是簡(jiǎn)明了很多呢?上面的這個(gè)編程挑戰(zhàn)，并不是Playground中函數(shù)這一小節(jié)的***個(gè)編程挑戰(zhàn)，但我們?cè)谶@個(gè)挑戰(zhàn)游戲中所運(yùn)用的方法，卻像極了那些程序員們?cè)谌粘９ぷ髦校鉀Q問(wèn)題時(shí)所普遍采用的思路：

1. 首先明確任務(wù)的目標(biāo)：抓到所有寶石、打開(kāi)所有開(kāi)關(guān)
2. 分析問(wèn)題，盡可能地通過(guò)識(shí)別模式，將較大的問(wèn)題分解為一個(gè)個(gè)小問(wèn)題：這里的小問(wèn)題就是解決一條邊上的寶石與開(kāi)關(guān)。
3. 為每一個(gè)獨(dú)立的小問(wèn)題找到解決方法：通過(guò)定義函數(shù)resolveRow()來(lái)處理一條邊上的寶石與開(kāi)關(guān)。
4. 通過(guò)將這些小問(wèn)題的解決組合起來(lái)，解決整個(gè)任務(wù)所包含的大問(wèn)題：通過(guò)調(diào)用4次resolveRow()函數(shù)，完成挑戰(zhàn)。

Tips：這種解決問(wèn)題的思路和方法，不僅在編程中普遍應(yīng)用，也同樣適用于幾乎所有學(xué)科和領(lǐng)域。孩子們?cè)趯W(xué)習(xí)編程的過(guò)程中，實(shí)際也是在學(xué)習(xí)問(wèn)題識(shí)別、分解和解決的方法，這對(duì)他們盡早培養(yǎng)起獨(dú)立解決問(wèn)題的能力非常有幫助

小節(jié)

通過(guò)這一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們認(rèn)識(shí)了編程中的函數(shù)，通過(guò)定義函數(shù)，我們用一個(gè)名字來(lái)指代一組命令所包含的行為。并在需要時(shí)，通過(guò)對(duì)這個(gè)函數(shù)名的調(diào)用，告訴計(jì)算機(jī)去執(zhí)行這一組命令。另外，我們還學(xué)習(xí)了如何將大問(wèn)題進(jìn)行分解，并通過(guò)定義和調(diào)用函數(shù)來(lái)解決問(wèn)題的方法，這一方法將始終貫穿于我們?nèi)蘸蟮木幊虒?shí)踐當(dāng)中。在下一節(jié)，我們將會(huì)學(xué)習(xí)編程中的一個(gè)重要控制邏輯For循環(huán)。

練習(xí)

請(qǐng)大家完成Playground中，F(xiàn)uncations這一節(jié)中的其他編程挑戰(zhàn)，它們包括：定義一個(gè)新的函數(shù);在函數(shù)中添加命令以創(chuàng)建新的行為;函數(shù)間的嵌套調(diào)用;通過(guò)函數(shù)解決復(fù)雜問(wèn)題等等。完成這些練習(xí)后，你將會(huì)對(duì)函數(shù)的使用有更深入的理解，這也將是你未來(lái)構(gòu)建更強(qiáng)大應(yīng)用的基礎(chǔ)。

【本文是51CTO專(zhuān)欄作者“陳逸鶴”的原創(chuàng)文章，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者本人(微信公眾號(hào):techmask】

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