l u l e Å t e k n i s k a u n i v e r s i t et

1

L U L E Å T E K N I S K A U N I V E R S I T ETD 0 0 0 9 ES Y S T E M T E K N I K

INTRODUKTION TILL PROGRAMMERING

1

Introduktion till programmeringD0009E

Föreläsning 3: “Funktioner”

L U L E Å T E K N I S K A U N I V E R S I T ETS M D 1 8 0S Y S T E M T E K N I K


4

Mer matematik

� Uttryck vi sett: 17+n pi/2 hours*60+minutes

� Kan man skriva log(x) och sin(pi/2)?

� Svar ja!�exempel på funktionsanrop

�kallas ibland funktionsapplikation

� log och sin inte inbyggda i Python�finns i den separata modulen math

� modul�Python-script som innehåller definitioner av ett antal relaterade funktioner och variabler



5

Om moduler

� För att komma åt modulnamn skriver manimport modulnamn

�modulnamn.py läses in och körs

�alla namn åtkomliga via punktnotation: modulnamn.funktion(x) modulnamn.variabel

� Import av modulen math:import math

� Exempel på namn som då blir åtkomliga:math.pi math.sin(x) math.log(x) math.sqrt(x)



7

En berättigad fråga:

� definiera funktioner?�bara tittat på hur man definierar variabler...

� bra att kunna definiera egna funktioner�t.ex. gradToRad som konverterar grader till radianer!

� funktioner�ett mycket centralt begrepp i programmering



8

Funktionsdefinition

� Generellt mönster:def funktionsnamn( parameterlista ):satslista

� Regler: def är ett nyckelord, parenteser och kolon måste finnas med, satslistan måste vara indenterad från vänstermarginalen

� Exempel:def newLine():print # nothing but a new line

� Definierar funktionen newLine, som tar 0 parametrar



9

Funktionsanrop

� Funktionsanrop är en form av uttryck (expression):funktionsnamn( argumentlista )

� Regler: funktionsnamnet måste vara introducerat i en tidigare def-sats, parenteserna måste finnas med

� Exempel:print "First line."newLine()print "Second line."

� Genererar följande output:First line.

Second line.

2



12

Varför funktioner?

� namnge en lista av satser – ökar läsbarheten om namnet väljs med omsorg

� skriva kortare program – satslistor som förekommer på flera ställen kan ersättas av anrop till en gemensam funktion i stället

� (Exempel: konstruera funktionerna nineLines och twentySevenLines, och försök sedan åstadkomma samma effekt utan att använda funktioner!)

� Fler poänger med funktioner kommer att uppenbaras framöver...



13

Uttryckssatser

� Vi har sett att satser som består av endast ett uttryck orsakar utskrift om de körs interaktivt, men ignoreras inuti script

� En uttryckssats som t ex7+1

är tämligen meningslös i ett script, då resultatet kastas...

� UttryckssatsennewLine()

är däremot meningsfull: den orsakar en effekt även om resultatet (det primitiva värdet None, då inget annat sagts) ignoreras



14

def-satsen

� Vi har också bekantat oss med två andra typer av satser:• print-satsen, vars effekt är utskrift av text på skärmen• variabel-tilldelning, vars effekt är förändring av programmets interna tillstånd

� Viktigt: def-satsen förändrar också programmets interna tillstånd då den utförs, men enbart genom att ett nytt funktionsnamn blir tillgängligt. De indenterade satserna utförs inte vid detta tillfälle, utan först när funktionen i fråga anropas

� När en funktion anropas och dess satslista körts färdigt fortsätter körningen där anropet skedde



15

Programflöde

def a():

def b():

b()

a()

b()

8

1Notera namnet a

2Notera namnet b

3Anropa b

5Anropa a

7Anropa b

4 Utför satserna i b

6 Utför satserna i a

9Klar!



16

Parametrar och argument

� värdet som skickas med till en funktionen�funktionens argument

�exempel: vinkeln till math.sin

� funktioner ta 0 eller fler argument, separerade med komma

� Inuti funktionsdefinition

�argumenten nås via namn som kallas parametrar

� Antalet argument måste vara samma som antaletparametrar

� Exempel på funktion med 1 parameter:def printTwice( bruce ):

print bruce, bruce



17

Exempel

>>> printTwice( 'Spam' )Spam Spam>>> printTwice( 5 )5 5>>> printTwice( 'Spam'*3 )SpamSpamSpam SpamSpamSpam>>> printTwice( "'Spam'*3" )'Spam'*3 'Spam'*3>>> michael = "Eric, the half a bee.">>> printTwice( michael )Eric, the half a bee. Eric, the half a bee.

3



18

Lokala variabler

� Vad händer om vi definierar en variabel inuti en funktion? Var kan denna variabel användas?def catTwice( part1, part2 ):

cat = part1 + part2printTwice( cat )

� Provkörning:>>> chant1 = "Pie Jesu domine, ">>> chant2 = "Dona eis requiem.">>> catTwice( chant1, chant2 )Pie Jesu domine, Dona eis requiem. Pie Jesu domin...>>> print catNameError: cat



19

Programmets tillstånd

� Variabeldefinitioner på topp-nivån (utanför function) utökar programmets tillstånd

� Variabeldefinitioner i en function�utökar också programmets tillstånd, men bara tillfälligt medan funktionen körs – därefter försvinner denna del av tillståndet!

� Parametrar till en function�beter sig precis som lokala variabler i detta avseende

� För att hålla koll på vilka variabler som är definierade (samt vart återhoppen ska ske) använder sig programmet internt av en datastruktur som kallas en stack – det senast tillkomna blir det första som ska tas bort



20

Vårt exempelprogram igen

def printTwice( bruce ):print bruce, bruce

def catTwice( part1, part2 ):cat = part1 + part2printTwice( cat )

chant1 = "Pie Jesu domine, "chant2 = "Dona eis requiem."catTwice( chant1, chant2 )



21

Stack-diagram

� Ögonblicksbild just när utskrift sker:

� Tolkning: printTwice är anropad av catTwice, som är anropad av -toplevel- (kallas ibland __main__ eller ?)

chant1chant2

"Pie Jesu domine, ""Dona eis requiem."

-toplevel-

part1part2cat

"Pie Jesu domine, ""Dona eis requiem.""Pie Jesu domine, Dona eis requiem."

catTwice

bruce "Pie Jesu domine, Dona eis requiem."printTwice



22

Vårt exempelprogram igen, nu med ett fel

def printTwice( bruce ):print bruce, bruuce

def catTwice( part1, part2 ):cat = part1 + part2printTwice( cat )

chant1 = "Pie Jesu domine, "chant2 = "Dona eis requiem."catTwice( chant1, chant2 )

Felstavning!



23

Resultat vid körning

Traceback (most recent call last):File "<pyshell#38>", line 1, in -toplevel-catTwice(chant1, chant2)

File "<pyshell#31>", line 3, in catTwiceprintTwice( cat )

File "<pyshell#37>", line 2, in printTwiceprint bruce, bruuce

NameError: global name 'bruuce' is not defined>>>

Notera överensstämmelsen med stackdiagrammet!

4



24

Om funktioner

� En funktion kan:

• Orsaka en effekt (t ex utskrift, som printTwice)

• Returnera ett resultat (som t ex math.sin)

• Eller både och!

• Eller ingetdera!

� Vi har hittills negligerat förekomsten av resultat, och koncentrerat oss på funktioner med effekter (ofta också kallade procedurer)

� Vi återkommer dock till det mycket centrala begreppet funktionsresultat i föreläsning 5!

l u l e Å t e k n i s k a u n i v e r s i t et

Documents