ΜΥΥ105: Εισαγωγή στον Προγραμματισμό. Συναρτήσεις

Transcript

1 ΜΥΥ105: Εισαγωγή στον Προγραμματισμό Συναρτήσεις

2 Δόμηση προγράμματος Μέχρι τώρα έχουμε δει πως να χρησιμοποιούμε έτοιμες συναρτήσεις και μεθόδους στα προγράμματά μας (π.χ. le(), max(), prit()) Μπορούμε να ορίσουμε τις δικές μας συναρτήσεις για λειτουργίες που επαναλαμβάνονται στο πρόγραμμά μας Ο ορισμός συναρτήσεων συντελεί στη σωστή δόμηση του προγράμματός μας Το πρόγραμμά μας γίνεται πιο ευανάγνωστο Αποφεύγονται οι επαναλήψεις κώδικα Βοηθούν στο σχεδιασμό του προγράμματός μας 2

3 Συναρτήσεις Οι συναρτήσεις στις γλώσσες προγραμματισμού μοιάζουν με τις συναρτήσεις στα μαθηματικά μπορούν να πάρουν σαν όρισμα κάποιες τιμές μπορούν να επιστρέψουν μια τιμή Οι συναρτήσεις στις γλώσσες προγραμματισμού γενικεύουν τις μαθηματικές συναρτήσεις μπορούν να εκτελέσουν κάποια λειτουργία χωρίς απαραίτητα να παίρνουν ορίσματα ή να επιστρέφουν τιμές μπορούν να παίρνουν μεταβλητό αριθμό ορισμάτων μπορούν να εκτελούν λειτουργίες ανεξάρτητες από τα ορίσματά τους 3

4 Παραδείγματα συναρτήσεων Μαθηματικές συναρτήσεις στην Pytho: f(x) = x 2 +1 def f(x): retur x**2 + 1 prit(4*f(2)) µπλοκ κώδικα που ορίζει τη συνάρτηση f Η εντολή retur κάνει την f να επιστρέφει µια τιµή µέρος κώδικα όπου εκτελείται η f Τι θα τυπώσει το πρόγραµµα; Γενικά οι συναρτήσεις ορίζονται ως εξής: def <όνομα συνάρτησης> (<μεταβλητές>): <κώδικας συνάρτησης> 4

5 Παραδείγματα συναρτήσεων Άσκηση: Ορίστε μια συνάρτηση με όνομα average που θα παίρνει ως ορίσματα 2 μεταβλητές και θα επιστρέφει το μέσο όρο τους π.χ. average(2,3.5) = 2.75 def average(x,y): retur (x+y)/2 5

6 Παραδείγματα συναρτήσεων Άσκηση: Ορίστε μια συνάρτηση με όνομα perimeter που θα παίρνει ως ορίσματα την ακτίνα ενός κύκλου και θα επιστρέφει την περίμετρό του π.χ. perimeter(1) = def perimeter(x): from math import pi retur 2*pi*x 6

7 Παραδείγματα συναρτήσεων Άσκηση: Ορίστε μια συνάρτηση που θα παίρνει ως όρισμα ένα όνομα και θα τυπώνει Hello όνομα π.χ. >>>hello('joh') hello Joh! def hello(x): prit('hello, '+x+'!') Η συνάρτηση hello() τυπώνει κάτι, αλλά δεν επιστρέφει κάτι. Ποια η διαφορά; 7

8 Προσοχή Οι f1 και f2 φαίνεται να κάνουν το ίδιο, αλλά υπάρχουν σημαντικές διαφορές def f1(x): retur x**2 + 1 def f2(x): prit(x**2 + 1) >>> f1(2) 5 Επίσης: >>> f2(2) η y = f2(5) δεν θα 5 καταχωρήσει την τιµή της >>> f2(2)+5 f2(5) στο y 5 Traceback (most recet call last): File "<pyshell#29>", lie 1, i <module> f2(2)+5 TypeError: usupported operad type(s) for +: 'NoeType' ad 'it' 8

9 Χρήση συναρτήσεων Το πρόγραμμα αποτελείται από 2 μέρη: Τον κώδικα των συναρτήσεων (το λέμε αλλιώς δηλώσεις των συναρτήσεων) Το κύριο πρόγραμμα Ο κώδικας μιας συνάρτησης καλείται κάθε φορά που καλείται η συνάρτηση στο πρόγραμμα Η κλήση της συνάρτησης στο πρόγραμμα ισοδυναμεί με τρέξιμο του κώδικα της συνάρτησης, όπου στη θέση των ορισμάτων μπαίνουν οι τιμές μέσα στις παρενθέσεις της κλήσης Έτσι ο έλεγχος του προγράμματος περνάει από το κύριο πρόγραμμα στις συναρτήσεις Ο έλεγχος επιστρέφει στο πρόγραμμα και η κλήση της συνάρτησης αντικαθίσταται με αυτό που επιστρέφει η κλήση 9

10 Παράδειγμα χρήσης συνάρτησης def average(x,y): retur (x+y)/2 prit(average(5,6)) prit(average(6,8)) ροή προγράμματος: prit(average(5,6)) 5.5 prit(average(6,8)) 7 x = 5, y = 6 retur (5+6)/2 x = 6, y = 8 retur (6+8)/2 10

11 Οι ορισμοί συναρτήσεων είναι εντολές Τι κάνει το παρακάτω πρόγραμμα; s = iput("eter square or cube: ") if s == 'square': def f(x): retur x*x else: def f(x): retur x*x*x 11

12 Ορισμός πριν την κλήση Πρώτα ορίζουμε μια συνάρτηση, μετά την καλούμε Γιατί θα προκύψει σφάλμα αν εκτελεστεί το παρακάτω πρόγραμμα; prit(f(2)) def f(x): retur x**

13 Ορισμός πριν την κλήση Θα προκύψει σφάλμα από την εκτέλεση του παρακάτω; def g(x): retur f(x) def f(x): retur x**2 + 1 Οχι! Οι συναρτήσεις f() και g() δεν εκτελούνται, παρά μόνο ορίζονται. Μετά τον ορισμό τους μπορούν να κληθούν χωρίς κανένα πρόβλημα 13

14 Συναρτήσεις σαν αντικείμενα Οι συναρτήσεις είναι κι αυτές αντικείμενα, όπως οι αριθμοί, τα αλφαριθμητικά, οι λίστες, κλπ. Μπορούμε να διαπιστώσουμε αν ένα αντικείμενο είναι συνάρτηση με την callable >>> x = 1 >>> y = le >>> callable(x) False >>> callable(y) True >>> y([1,2,3]) 3 14

15 Προσοχή στο retur Αν η ροή σε μιά συνάρτηση φτάσει σε ένα retur, η συνάρτηση τερματίζει άμεσα επιστρέφοντας το όρισμα του retur Ερώτηση: τι θα κάνει η παρακάτω συνάρτηση όταν κληθεί; def test(): prit('hello', ed='') retur prit(' world') retur Μετά το retur οι εντολές είναι άχρηστες >>> x = test() Hello >>> x >>> prit(x) Noe 15

16 Προσοχή στο retur Φροντίστε οι συναρτήσεις σας να επιστρέφουν τις τιμές που πρέπει σε κάθε περίπτωση κάνοντας ελέγχους μέσω if def traslate_temp(t): if (t<5): retur 'It\'s freezig!' elif (t>25): retur 'It\'s hot!' else: retur 'It\'s cool.' >>> temp = it(iput("eter the curret temperature: ")) Eter the curret temperature: 20 >>> prit(traslate_temp(temp)) It's cool. 16

17 Χρήση του retur για έλεγχο ροής H εντολή retur σταματάει την ροή του κώδικα και μας βγάζει από την συνάρτηση. Πολλές φορές μπορεί να την χρησιμοποιήσουμε όπως την εντολή break για να φύγουμε από την εκτέλεση του κώδικα σε κάποιο σημείο που μας βολεύει.

18 Χρήση του retur για έλεγχο ροής Παράδειγμα: Γράψετε μία συνάρτηση που παίρνει σαν όρισμα δύο λίστες και επιστρέφει True αν είναι ίδιες και False αν όχι (χωρίς την χρήση του τελεστή ==) def equals(x,y): if le(x)!= le(y): retur False for x,y i zip(x,y): if x!= y: retur False retur True

19 Τοπικότητα παραμέτρων Αν αλλάξουμε την τιμή μιας παραμέτρου μέσα στη συνάρτηση η μεταβλητή που περνάει σαν παράμετρος δεν αλλάζει στο εξωτερικό πρόγραμμα για μη μεταβαλλόμενες μεταβλητές. def try_to_chage(): = 'Mr. Gumby' ame = 'Mrs. Etity' try_to_chage(ame) prit(ame) Mrs. Etity Η µεταβλητή µέσα στη συνάρτηση έχει τώρα τιµή 'Mr. Gumby ανεξάρτητα από την τιµή της κατά την κλήση της συνάρτησης Η µεταβλητή ame παραµένει αµετάβλητη µετά την κλήση της try_to_chage 19

20 Τοπικότητα παραμέτρων Αν αλλάξουμε τα περιεχόμενα ενός μεταβαλλόμενου αντικειμένου που περνιέται σαν παράμετρος μέσα στη συνάρτηση, τότε το αντικείμενο αλλάζει στο εξωτερικό πρόγραμμα def chage(): [0] = 'Mr. Gumby' ames = ['Mrs. Etity', 'Mrs. Thig'] chage(ames) prit(ames) ['Mr. Gumby', 'Mrs. Thig'] Το αντικείµενο (λίστα) που δείχνει η παράµετρος αλλάζει και στο εξωτερικό πρόγραµµα Η µεταβλητή ames αλλάζει µετά την κλήση της συνάρτησης chage Τρέξτε τον κώδικα στο 20

21 Άσκηση Τι θα τυπώσει το παρακάτω πρόγραμμα; def chage(): [0] = 'Mr. Gumby' ames = ['Mrs. Etity', 'Mrs. Thig'] chage(ames[:]) prit(ames) ['Mrs. Etity', 'Mrs. Thig'] Αντιγράφει τη µεταβλητή ames σε άλλη µεταβλητή (άλλη λίστα) και η συνάρτηση chage αλλάζει την άλλη λίστα, όχι τη ames Τρέξτε τον κώδικα στο 21

22 Άσκηση Τι θα τυπώσει το παρακάτω πρόγραμμα; def chage(): = ['Mr. Gumby', 'Mrs. Thig'] ames = ['Mrs. Etity', 'Mrs. Thig'] chage(ames) prit(ames) H µεταβλητή τώρα δείχνει κάπου αλλού αλλά δεν αλλάζει η µεταβλητή ames ['Mrs. Etity', 'Mrs. Thig'] Τρέξτε τον κώδικα στο 22

23 Πέρασμα με τιμή/αναφορά Στις γλώσσες προγραμματισμού γενικά υπάρχουν 2 τρόποι περάσματος παραμέτρων σε συναρτήσεις Πέρασμα με τιμή: η τιμή της μεταβλητής που μπαίνει σαν παράμετρος αντιγράφεται σε τοπική μεταβλητή (μεταβλητή παραμέτρου στη συνάρτηση) τυχόν αλλαγές στην τιμή της τοπικής μεταβλητής μέσα στη συνάρτηση δεν επηρεάζουν την εξωτερική μεταβλητή Πέρασμα με αναφορά: η μεταβλητή που μπαίνει σαν παράμετρος αλλάζει άν η τοπική μεταβλητή (μεταβλητή παραμέτρου στη συνάρτηση) αλλάξει 23

24 «Πέρασμα με αναφορά» μη μεταβαλλόμενης μεταβλητής Τι κάνουμε στην Pytho αν η συνάρτησή μας θέλουμε να αλλάξει την τιμή της παραμέτρου, αν αυτή είναι μή μεταβαλλόμενη μεταβλητη; def ic(x): retur x + 1 y = 1 y = ic(y) prit(y) Α τρόπος: βάζουµε τη συνάρτηση να επιστρέφει τη νέα τιµή και την αναθέτουµε στη µεταβλητή def ic(x): x[0] = x[0] + 1 y = [1] ic(y) prit(y) Β τρόπος: κάνουµε τη µεταβλητή µας µεταβαλλόµενη 24

25 Παράμετροι: η σειρά μετράει Η αντιστοίχιση των παραμέτρων με τις εξωτερικές μεταβλητές γίνεται με βάση τη σειρά def my_pow(base, expoet): value = 1 for i i rage(0, expoet): value *= base retur value x = it(iput('iput base: ')) y = it(iput('iput expoet: ')) prit('%d to the power of %d = %d' % (x, y, my_pow(x,y))) Μπορούµε επίσης να γράψουµε: my_pow(base = x, expoet = y) ή my_pow(expoet = y, base = x) (µε αυτό τον τρόπο η σειρά δεν έχει σηµασία) 25

26 Παράμετροι: default τιμές Μπορούμε να ορίσουμε default τιμές για τη συνάρτηση σε περίπτωση που δεν περαστούν όλες def hello(greetig='hello', ame='world'): prit('%s, %s!' % (greetig, ame)) >>> hello('geia sou', 'file') Geia sou, file! >>> hello('geia sou') Geia sou, world! >>> hello(ame = 'aderfe') Hello, aderfe! >>> hello() Hello, world! 26

27 Παράμετροι: default τιμές Κάντε χρήση default τιμών για μη υποχρεωτικές παραμέτρους def hello(ame, greetig='hello', puctuatio='!'): prit ('%s, %s%s' % (greetig, ame, puctuatio)) >>> hello('joh') Hello, Joh! >>> hello('joh','howdy') Howdy, Joh! >>> hello('joh','howdy','...') Howdy, Joh... >>> hello('joh',puctuatio='...') Hello, Joh... >>> hello() Traceback (most recet call last): File "<pyshell#62>", lie 1, i <module> hello() TypeError: hello() missig 1 required positioal argumet: 'ame' 27

28 Μεταβλητός αριθμός παραμέτρων Με χρήση αστερίσκου * πριν το όνομα της παραμέτρου, παίρνουμε μια πλειάδα από αυτές def prit_params(*params): prit(params) >>> prit_params('test1') ('test1',) >>> prit_params('test1',1,2) ('test1', 1, 2) >>> prit_params() () 28

29 Μεταβλητός αριθμός παραμέτρων Με χρήση αστερίσκου * πριν το όνομα της παραμέτρου, παίρνουμε μια πλειάδα από αυτές def prit_params(title, *params): prit(title) prit(params) υποχρεωτική παράµετρος >>> prit_params('label',1,2,3) Label (1, 2, 3) 29

30 Μεταβλητός αριθμός παραμέτρων Παράδειγμα def prit_family(*members): prit('my family cosists of ',ed='') for x i members[:-1]: prit(x, 'ad', ed=' ') prit(members[-1]) >>> prit_family('dad','mom','sis','bro') My family cosists of dad ad mom ad sis ad bro 30

31 Μεταβλητός αριθμός παραμέτρων Μπορούμε να το ορίσουμε το ίδιο και έτσι: def prit_family(members): prit('my family cosists of ',ed='') for x i members[:-1]: prit(x, 'ad', ed=' ') prit(members[-1]) Αλλά αλλάζει η χρήση της συνάρτησης >>> prit_family(('dad','mom','sis','bro )) My family cosists of dad ad mom ad sis ad bro 31

32 Μεταβλητός αριθμός παραμέτρων Με χρήση διπλού αστερίσκου ** πριν το όνομα της παραμέτρου, παίρνουμε ένα λεξικό από αυτές def prit_params(**params): prit(params) >>> prit_params(x=1, y=2, z=3) {'y': 2, 'x': 1, 'z': 3} def prit_params(x, y, z=3, *pospar, **keypar): prit (x, y, z) prit (pospar) prit (keypar) 32

33 Κατανομή τιμών σε παραμέτρους Η συνάρτησή μας μπορεί να έχει συγκεκριμένο αριθμό παραμέτρων και να την καλέσουμε δίνοντας σαν όρισμα μια πλειάδα/λίστα τιμών με χρήση * def add(x, y): retur x + y >>> params=(1,2) >>> add(*params) 3 33

34 Κατανομή τιμών σε παραμέτρους Η συνάρτησή μας μπορεί να έχει συγκεκριμένο αριθμό παραμέτρων και να την καλέσουμε δίνοντας σαν όρισμα ένα λεξικό παραμέτρων:τιμών με χρήση ** def hello(greetig='hello', ame='world'): prit('%s, %s!' % (greetig, ame)) >>> params = {'ame': 'Sir Robi', 'greetig': 'Well met'} >>> hello(**params) Well met, Sir Robi! 34

35 Παραδείγματα def story(**kwds): retur 'Oce upo a time, there was a ' \ '%(obj)s called %(ame)s.' % kwds >>> story(obj='kig', ame='gumby') 'Oce upo a time, there was a kig called Gumby.' >>> story(ame='sir Robi', obj='brave kight') 'Oce upo a time, there was a brave kight called Sir Robi.' >>> params = {'obj': 'laguage', 'ame': 'Pytho'} >>> story(**params) 'Oce upo a time, there was a laguage called Pytho.' >>> del params['obj'] >>> story(obj='stroke of geius', **params) 'Oce upo a time, there was a stroke of geius called Pytho.' 35

36 Παραδείγματα def power(x, y, *others): if others: prit ('Received redudat parameters:', others) retur pow(x, y) >>> power(2,3) 8 >>> power(y=3,x=2) 8 >>> params = (5,) * 2 >>> power(*params) 3125 >>> power(3, 3, 'Hello, world') Received redudat parameters: ('Hello, world',) 27 36

37 Παραδείγματα def iterval(start, stop=noe, step=1): 'Imitates rage() for step > 0' if stop is Noe: # If the stop is ot supplied... start, stop = 0, start # shuffle the parameters result = [] i = start # We start coutig at the start idex while i < stop: # Util the idex reaches the stop idex... result.apped(i) #...apped the idex to the result... i += step #...icremet idex retur result >>> help(iterval) Help o fuctio iterval i module mai : iterval(start, stop=noe, step=1) Imitates rage() for step > 0 Περιγραφή συνάρτησης (σαν σχόλιο) εµφανίζεται στο help >>> iterval(10) [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] >>> iterval(1,5) [1, 2, 3, 4] >>> iterval(3,12,4) [3, 7, 11] >>> power(*iterval(3,7)) Received redudat parameters: (5, 6) 81 37

38 Εμβέλεια μεταβλητών Όταν δίνουμε τιμή σε μια μεταβλητή είναι σαν να δίνουμε τιμή στο κλειδί με το όνομα της μεταβλητής σε ένα λεξικό vars(): επιστρέφει το built-i λεξικό της Pytho για τις μεταβλητές >>> x = 1 >>> vars()['x'] 1 >>> vars()['x']+=1 >>> x 2 ΠΡΟΣΟΧΗ: Γενικά µην αλλάζετε το λεξικό µεταβλητών της Pytho, αλλά να ορίζετε και να αλλάζετε τις µεταβλητές µε τον παραδοσιακό τρόπο 38

39 Εμβέλεια μεταβλητών Σφαιρική/καθολική μεταβλητή: είναι μια μεταβλητή που ορίζεται και χρησιμοποιείται σε όλο το πρόγραμμα τοπική μεταβλητή: είναι μια μεταβλητή που ορίζεται και χρησιμοποιείται μέσα σε μια συνάρτηση >>> def foo(): x = 42 >>> x = 1 >>> foo() >>> x 1 ΠΡΟΣΟΧΗ: Η x µέσα στη συνάρτηση είναι τοπική µεταβλητή ΠΡΟΣΟΧΗ: Μετά την κλήση της foo() η σφαιρική µεταβλητή x δεν αλλάζει Η Pytho ορίζει ένα τοπικό λεξικό μεταβλητών μέσα σε κάθε συνάρτηση 39

40 Στοίβα εκτέλεσης προγράμματος Κατά την εκτέλεση του προγράμματος οι μεταβλητές κρατούνται σε ένα λεξικό μέσα σε ένα πλαίσιο (frame) Κάθε φορά που καλούμε μια συνάρτηση δημιουργείται ένα καινούριο πλαίσιο που μπαίνει στην κορυφή της στοίβας και δημιουργεί ένα καινούριο λεξικό με τοπικές μεταβλητές. Μέσα στην συνάρτηση οι τοπικές μεταβλητές έχουν προτεραιότητα Αν δεν βρούμε την μεταβλητή που θέλουμε στο τοπικό λεξικό κοιτάμε στο πλαίσιο του κυρίως προγράμματος Μια μεταβλητή έχει εμβέλεια στο πλαίσιο που βρίσκεται. Οι μεταβλητές στο πλαίσιο του κυρίως προγράμματος έχουν εμβέλεια παντού. Φεύγοντας από την συνάρτηση επιστρέφουμε στο προηγούμενο πλαίσιο

41 Παράδειγμα def foo(): x = 42 prit(x) prit(vars()) To frame του βασικού προγράμματος Λεξικό vars: foo: <fuctio> x: 1 x = 1 prit(vars()) foo() prit(x)

42 Παράδειγμα def foo(): x = 42 prit(x) prit(vars()) x = 1 prit(vars()) foo() prit(x) To frame του βασικού προγράμματος Λεξικό vars: foo: <fuctio> x: 1 To frame της συνάρτησης foo() Λεξικό vars: x: 42 Κλήση της foo() To frame της foo είναι τώρα το ενεργό frame

43 Παράδειγμα def foo(): y = 42 prit(x) prit(vars()) x = 1 prit(vars()) foo() prit(x) To frame του βασικού προγράμματος Λεξικό vars: foo: <fuctio> x: 1 To frame της συνάρτησης foo() Λεξικό vars: y: 42 Κλήση της foo() To frame της foo είναι τώρα το ενεργό frame Αν δεν βρούμε την μεταβλητή που ψάχνουμε στο τοπικό λεξικό ψάχνουμε στo λεξικό με τις καθολικές μεταβλητές

44 Παράδειγμα def foo(): y = 42 prit(x) prit(vars()) x = 1 prit(vars()) foo() prit(y) Λάθος! To frame του βασικού προγράμματος Λεξικό vars: foo: <fuctio> x: 1 Η μεταβλητή y έχει εμβέλεια μόνο μέσα στην συνάρτηση foo. Όταν φύγουμε από την foo το πλαίσιο και το λεξικό της foo παύουν να υπάρχουν και η μεταβλητή χάνεται.

45 Εμβέλεια μεταβλητών Οι εξωτερικές (π.χ. σφαιρικές) μεταβλητές μπορούν να διαβαστούν μέσα σε μια συνάρτηση, αλλά δεν μπορούν να πάρουν νέα τιμή >>> def combie(param): prit (param + exteral) >>> exteral = 'berry' >>> combie('black') blackberry προσπέλαση εξωτερικής µεταβλητής µέσα στη συνάρτηση combie() 45

46 Επισκίαση Η επισκίαση (shadowig) μιας μεταβλητής συμβαίνει όταν έχει οριστεί εξωτερικά, αλλά δεν μπορεί να προσπελαστεί μέσα σε μια συνάρτηση επειδή υπάρχει μια τοπική μεταβλητή με το ίδιο όνομα def dosomethig(): y=5 x=3 prit(x,y) x = 1 dosomethig() prit(x) Αν ήθελα στο σηµείο αυτό να χρησιµοποιήσω την εξωτερική µεταβλητή x δεν θα µπορούσα γιατί το x πλέον αναφέρεται στην τοπική µεταβλητή x 46

47 Παράδειγμα Τι θα γίνει αν προσπαθήσουμε να τρέξουμε τον παρακάτω κώδικα? def f(): prit(x) def g(): prit(x) x = 1 x = 3 f() g() Traceback (most recet call last): File "globaltest.py", lie 10, i <module> g() File "globaltest.py", lie 5, i g prit(x) UboudLocalError: local variable 'x' refereced before assigmet

48 Επισκίαση Όπως και με τις παραμέτρους δεν μπορούμε να αλλάξουμε που δείχνει μια καθολική μεταβλητή, αλλά μπορούμε να αλλάξουμε τα περιεχόμενα του αντικειμένου στο οποίο δείχνει def dosomethig(): lst.apped(10) lst = [1] dosomethig() prit(lst) Εδώ αλλάζουµε τα περιεχόµενα της λίστας αλλά όχι το που δείχνει η µεταβλητή lst Τρέξτε τον κώδικα στο 48

49 Επισκίαση Όπως και με τις παραμέτρους δεν μπορούμε να αλλάξουμε που δείχνει μια καθολική μεταβλητή, αλλά μπορούμε να αλλάξουμε τα περιεχόμενα του αντικειμένου στο οποίο δείχνει def dosomethig(): lst = [1,10] lst = [1] dosomethig() prit(lst) Εδώ δηµιουργούµε µια καινούρια µεταβλητή lst που είναι τοπική Τρέξτε τον κώδικα στο 49

50 Επισκίαση Όπως και με τις παραμέτρους δεν μπορούμε να αλλάξουμε που δείχνει μια καθολική μεταβλητή, αλλά μπορούμε να αλλάξουμε τα περιεχόμενα του αντικειμένου στο οποίο δείχνει def dosomethig(): lst.apped(10) lst = [1,10,20] lst = [1] dosomethig() prit(lst) Traceback (most recet call last): File "<pyshell#7>", lie 1, i <module> dosomethig() File "<pyshell#5>", lie 2, i dosomethig lst.apped(10) UboudLocalError: local variable 'lst' refereced before assigmet 50

51 Παράμετροι Οι παράμετροι μιας συνάρτησης αντιγράφονται ως τοπικές μεταβλητές Οι παράμετροι είναι τοπικές μεταβλητές που έχουν αρχικοποιηθεί με τις τιμές των ορισμάτων Αλλαγή στις τιμές των παραμέτρων δεν επηρεάζουν τις εξωτερικές (σφαιρικές) μεταβλητές Προσοχή: αν η τοπική μεταβλητή δείχνει στο ίδιο μεταβαλλόμενο αντικείμενο όπως η σφαιρική, το περιεχόμενο του αντικείμενου αλλάζει μέσα στη συνάρτηση >>> def output(x): prit(x); x += 1; prit(x) >>> y=2 >>> output(y) >>> def add0(l): l.apped(0) 2 >>> lst = [] 3 >>> add0(lst) >>> y >>> lst 2 [0] 51

52 Παράμετροι Οι παράμετροι μιας συνάρτησης αντιγράφονται ως τοπικές μεταβλητές Οι παράμετροι είναι τοπικές μεταβλητές που έχουν αρχικοποιηθεί με τις τιμές των ορισμάτων Αλλαγή στις τιμές των παραμέτρων δεν επηρεάζουν τις εξωτερικές (σφαιρικές) μεταβλητές Προσοχή: αν η τοπική μεταβλητή δείχνει στο ίδιο μεταβαλλόμενο αντικείμενο όπως η σφαιρική, το περιεχόμενο του αντικείμενου αλλάζει μέσα στη συνάρτηση def output(x): prit(x); x = x+1; prit(x) y = 2 output(y) prit(y) Τι θα τυπωθεί?

53 Παράμετροι Οι παράμετροι μιας συνάρτησης αντιγράφονται ως τοπικές μεταβλητές Οι παράμετροι είναι τοπικές μεταβλητές που έχουν αρχικοποιηθεί με τις τιμές των ορισμάτων Αλλαγή στις τιμές των παραμέτρων δεν επηρεάζουν τις εξωτερικές (σφαιρικές) μεταβλητές Προσοχή: αν η τοπική μεταβλητή δείχνει στο ίδιο μεταβαλλόμενο αντικείμενο όπως η σφαιρική, το περιεχόμενο του αντικείμενου αλλάζει μέσα στη συνάρτηση def output(y): prit(y); y = y+1; prit(y) y = 2 output(y) prit(y) To y είναι τοπική µεταβλητή της συνάρτησης output Τι θα τυπωθεί?

54 Παράμετροι Οι παράμετροι μιας συνάρτησης αντιγράφονται ως τοπικές μεταβλητές Οι παράμετροι είναι τοπικές μεταβλητές που έχουν αρχικοποιηθεί με τις τιμές των ορισμάτων Αλλαγή στις τιμές των παραμέτρων δεν επηρεάζουν τις εξωτερικές (σφαιρικές) μεταβλητές Προσοχή: αν η τοπική μεταβλητή δείχνει στο ίδιο μεταβαλλόμενο αντικείμενο όπως η σφαιρική, το περιεχόμενο του αντικείμενου αλλάζει μέσα στη συνάρτηση def output(x): for i i rage(le(x)): x[i]+=1 prit(x) y = [2,3] output(y) prit(y) Τι θα τυπωθεί? [3,4] [3,4] 54

55 Παράμετροι Οι παράμετροι μιας συνάρτησης αντιγράφονται ως τοπικές μεταβλητές Οι παράμετροι είναι τοπικές μεταβλητές που έχουν αρχικοποιηθεί με τις τιμές των ορισμάτων Αλλαγή στις τιμές των παραμέτρων δεν επηρεάζουν τις εξωτερικές (σφαιρικές) μεταβλητές Προσοχή: αν η τοπική μεταβλητή δείχνει στο ίδιο μεταβαλλόμενο αντικείμενο όπως η σφαιρική, το περιεχόμενο του αντικείμενου αλλάζει μέσα στη συνάρτηση def output(x): for e i x: e+=1 prit(x) y = [2,3] output(y) prit(y) Τι θα τυπωθεί? [2,3] [2,3] 55

56 Παράμετροι Οι παράμετροι μιας συνάρτησης αντιγράφονται ως τοπικές μεταβλητές Οι παράμετροι είναι τοπικές μεταβλητές που έχουν αρχικοποιηθεί με τις τιμές των ορισμάτων Αλλαγή στις τιμές των παραμέτρων δεν επηρεάζουν τις εξωτερικές (σφαιρικές) μεταβλητές Προσοχή: αν η τοπική μεταβλητή δείχνει στο ίδιο μεταβαλλόμενο αντικείμενο όπως η σφαιρική, το περιεχόμενο του αντικείμενου αλλάζει μέσα στη συνάρτηση def output(x): x = [e+1 for e i x] prit(x) y = [2,3] output(y) prit(y) Αλλάζουµε που δείχνει η τοπική µεταβλητή, όχι τα περιεχόµενα της Τι θα τυπωθεί? [3,4] [2,3] 56

57 Παράμετροι Οι παράμετροι μιας συνάρτησης αντιγράφονται ως τοπικές μεταβλητές Οι παράμετροι είναι τοπικές μεταβλητές που έχουν αρχικοποιηθεί με τις τιμές των ορισμάτων Αλλαγή στις τιμές των παραμέτρων δεν επηρεάζουν τις εξωτερικές (σφαιρικές) μεταβλητές Προσοχή: αν η τοπική μεταβλητή δείχνει στο ίδιο μεταβαλλόμενο αντικείμενο όπως η σφαιρική, το περιεχόμενο του αντικείμενου αλλάζει μέσα στη συνάρτηση def output(x): x = [3,4] prit(x) y = [2,3] output(y) prit(y) Αλλάζουµε που δείχνει η τοπική µεταβλητή, όχι τα περιεχόµενα της Τι θα τυπωθεί? [3,4] [2,3] 57

58 Επισκίαση Η προσπέλαση μιας σφαιρικής μεταβλητής που επισκιάζεται σε μια συνάρτηση επισκίαση, μπορεί να γίνει μέσω του λεξικού που επιστρέφει η globals() def dosomethig(): y=5 x=3 prit(x,y,globals()['x']) Αναφορά στη σφαιρική µεταβλητή x x = 1 dosomethig() prit(x) Το λεξικό που επιστρέφει η locals() περιέχει τις μεταβλητές που έχουν τοπική εμβέλεια (στη συνάρτηση) 58

59 «Δέσιμο» τοπικής μεταβλητής σε σφαιρική Αν θέλουμε να αλλάξουμε μια σφαιρική μεταβλητή μέσα σε μια συνάρτηση μπορούμε να τη δηλώσουμε ως σφαιρική μεταβλητή της συνάρτησης >>> x = 1 >>> def chage_global(): global x x = x + 1 Η τοπική µεταβλητή x «δένεται» στην αντίστοιχη σφαιρική >>> chage_global() >>> x 2 Τι θα γινόταν αν δεν είχαμε την εντολή global x? 59

60 Άσκηση def f(x): x = x+1 prit('x = ',x) h() g() prit('x = ',x) def g(): x = 'abc' prit('x = ', x) def h(): z = x; prit('z = ', z) x = 3 z = f(x) prit ('x = ',x) Τι θα τυπώσει το πρόγραμμα?

61 Σφαιρικές/Καθολικές μεταβλητές Μεταβλητές που ορίζονται στο κύριο μέρος του προγράμματος (όχι μέσα στην συνάρτηση) και η τιμή τους χρησιμοποιείται και μέσα στην συνάρτηση Γενικά δεν είναι καλή πρακτική να χρησιμοποιείτε καθολικές μεταβλητές Αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε μια μεταβλητή του κυρίως προγράμματος προσθέσετε μια επιπλέον παράμετρο.

62 Περίληψη Οι μεταβλητές που ορίζουμε στο κυρίως πρόγραμμα είναι καθολικές μεταβλητές Μπορούμε να τις χρησιμοποιήσουμε παντού Οι παράμετροι και οι μεταβλητές που ορίζουμε (τους αναθέτουμε τιμή) μέσα στις συναρτήσεις είναι τοπικές μεταβλητές. Οι τοπικές μεταβλητές έχουν εμβέλεια μόνο μέσα στην συνάρτηση. Εξαφανίζονται έξω από την συνάρτηση. Αν μία τοπική και μία καθολική μεταβλητή έχουν το ίδιο όνομα τότε η τοπική μεταβλητή έχει προτεραιότητα. Οι αλλαγές στις τοπικές μεταβλητές δεν αλλάζουν τις καθολικές μεταβλητές Αν μια τοπική μεταβλητή (ή παράμετρος) και μια καθολική μεταβλητή δείχνουν στο ίδιο αντικείμενο, η αλλαγή στα περιεχόμενα του αντικειμένου θα εμφανιστεί και στην καθολική μεταβλητή.

63 Προγραμματισμός με συναρτήσεις Στον κώδικα μας θα ορίζουμε πρώτα τις συναρτήσεις και μετά το κύριο κομμάτι του κώδικα. Στο μέλλον αν έχετε μεγάλο κώδικα μπορείτε να τον σπάτε σε πολλά αρχεία def fuctio1(<params>): <code> def fuctio2(<params>): <code> def fuction(<params>): <code> <mai code>

64 Προγραμματισμός με συναρτήσεις Αν θέλουμε να επιστρέψουμε τιμή χρησιμοποιούμε την εντολή retur To prit δεν επιστρέφει κάποια τιμή, απλά εκτυπώνει στην οθόνη. Η εντολή retur επιστρέφει μια τιμή για την συνάρτηση και σταματάει την εκτέλεση της συνάρτησης! Άρα κατά την εκτέλεση του κώδικα (ru time) δεν γίνεται να κληθεί η retur πολλαπλές φορές Άρα αν καλέσουμε την retur μέσα σε for θα κληθεί μόνο μία φορά και θα σταματήσει το for

65 Προγραμματισμός με συναρτήσεις Η κλήση της συνάρτησης γίνεται μέσα στο κύριο πρόγραμμα. Η συνάρτηση πλέον είναι σαν μια οποιαδήποτε άλλη συνάρτηση/εντολή της pytho. Μπορούμε να την καλέσουμε όσες φορές θέλουμε, να την βάλουμε σε loop, σε if κλπ.