Python 3 - Lernen und professionell anwenden

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Kapitel 6

Funktionen

Eine Funktion ist ein Objekt, das eine bestimmte Teilaufgabe eines Programms lösen kann.

Wenn eine Funktion aufgerufen wird, übernimmt sie gewisse Objekte als Eingabe, verarbei-

tet diese und liefert ein Objekt als Ausgabe zurück. Python bietet eine Reihe von Standard-

funktionen (built-in functions), die immer verfügbar sind und für häufig vorkommende

Aufgaben verwendet werden können. Im Abschnitt A.3, »Standardfunktionen und Stan-

dardklassen« auf Seite 930 finden Sie eine Übersicht über die wichtigsten Standardfunkti-

onen. Außerdem gibt es Module, die weitere spezielle Funktionen enthalten. Bevor man

eine solche spezielle Funktion nutzen kann, muss zuerst das Modul importiert werden. In

diesem Kapitel geht es hauptsächlich darum, wie man selbst eigene Funktionen definiert.

Mithilfe von Funktionen können Sie Python-Skripte übersichtlicher und kürzer formulie-

ren. Dabei sind zwei fundamentale Ideen von Bedeutung:

쐽 das Prinzip der schrittweisen Verfeinerung und

쐽 Rekursion.

6.1 Aufruf von Funktionen

Der Aufruf einer Funktion hat folgendes Format:

Eine Funktion wird aufgerufen, indem der Name der Funktion angegeben wird, gefolgt von

einer Liste aktueller Parameter in runden Klammern. Die aktuellen Parameter nennt man

auch Argumente. Aktuelle Parameter sind entweder konkrete Werte (Literale) oder Varia-

blennamen oder Ausdrücke, deren Auswertung Werte ergeben. Hinsichtlich der Argu-

mente sind zwei Dinge wichtig:

쐽 Funktionen akzeptieren in der Regel nur eine bestimmte Anzahl von Argumenten.

쐽 Die übergebenen Argumente müssen von einem bestimmten Typ sein.

Die Standardfunktion

len(), die die Länge (d.h. die Anzahl der Elemente) von Kollektionen

berechnet, akzeptiert als Argument nur genau ein Objekt, das ein Dictionary, ein String,

eine Liste, ein Tupel oder eine Menge sein muss. Wenn bei einem Aufruf dieser Funktion

z.B. eine Zahl – die keine Länge besitzt – als Argument übergeben wird, gibt es eine Fehler-

meldung.

funktion (parameterliste)

Kapitel 6

Funktionen

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Korrekte Aufrufe von len():

Fehlerhafte Aufrufe von

len():

Es gibt auch Funktionen, die kein Argument benötigen. So gibt die Funktion

globals() ein

Dictionary zurück, das den globalen Namensraum beschreibt (siehe Abschnitt 6.4).

Manche Funktionen akzeptieren eine variable Zahl von Argumenten. So können der Funk-

tion

min() zwei oder beliebig mehr Parameter unterschiedlicher Datentypen übergeben

werden. Zurückgegeben wird das kleinste Objekt der Parameterliste:

Abb. 6.1: Infobox zu einer Funktion in der IDLE-Shell

Aufruf Zurückgegebenes Objekt Erläuterung zum Argument

len("Wort") 4

String

len ([1,2,3,4])

4

Liste

len ("sha"+4*"la")

11

Ausdruck, dessen Auswertung einen

String ergibt

t=(1,2,(3,4))

len(t)

3

Name eines Tupel-Objektes mit drei

Elementen

Aufruf Fehlermeldung Erläuterung

len (1)

TypeError

Das Objekt 1 ist eine Zahl und besitzt keine

Länge.

len ("eins", "zwei")

TypeError

Die Funktion len() akzeptiert nur ein

Argument.

>>> min(123, 345, 111, 34)

34

>>> min(1, 2, 0.2)

0.2

Wichtig

Ist Ihnen beim Aufruf einer Funktion in der IDLE-Shell etwas aufgefallen? Sobald Sie die

öffnende Klammer hinter dem Funktionsnamen eingegeben haben, erscheint eine kleine

Infobox, in der die Parameter und das zurückgegebene Objekt erklärt werden (siehe Abbil-

dung 6.1).

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6.1

Aufruf von Funktionen

Dann gibt es Funktionen mit optionalen Argumenten. Bei der Beschreibung des Formats

eines Funktionsaufrufs werden optionale Argumente in eckige Klammern gesetzt. Ein opti-

onales Argument kann man verwenden oder auch weglassen. Zum Beispiel hat die Funk-

tion

int() folgendes Aufrufformat:

Das erste Argument

x ist ein Objekt, das eine ganze Zahl repräsentiert (z.B. der String

"100" oder die Gleitkommazahl 2.0). Wenn das erste Argument ein String ist, gibt das opti-

onale zweite Argument die Basis des Zahlensystems an, das zur Interpretation des Strings

verwendet wird. Im folgenden Beispiel wird der String

"100" einmal als Dezimalzahl, dann

als Hexadezimalzahl und schließlich als Dualzahl interpretiert.

Fehlt bei einem Aufruf ein optionales Argument, dann verwendet die Funktion einen vor-

eingestellten Wert, den man auch Default nennt. Bei der Funktion

int() ist der voreinge-

stellte Wert für das zweite Argument

10. Das heißt, der String im ersten Argument wird als

Dezimalzahl interpretiert.

Da auch Funktionen Objekte sind (siehe Abschnitt 2.3), können bei manchen Funktionen

auch (andere) Funktionen als Argumente übergeben werden. Ein Beispiel hierfür ist die

Standardfunktion

map(). Sie hat (in einfachen Fällen) folgendes Aufrufformat:

Dabei ist

function der Name einer Funktion und sequence eine Sequenz. Die Funktion

map() sorgt dafür, dass die Funktion function auf alle Objekte der Liste sequence ange-

wendet wird, und erzeugt ein so genanntes map-Objekt. Das repräsentiert eine Folge mit

den Ergebnissen und kann mit der Funktion

list() leicht in eine Liste umgewandelt wer-

den. Beispiel:

int(x[, basis])

>>> int("100",10)

100

>>> int("100",16)

256

>>> int("100",2)

4

>>> int("100")

100

map(function, sequence]

>>> a = map(len, ["Merkur", "Venus", "Erde", "Mars"])

>>> a

>>> <map object at 0x02C44910>

>>> list(a)

[6,5,4,4]