Funkce

Dříve jsme volaly funkce, které napsal někdo jiný:

print('Ahoj světe!')

Dnes si ukážeme, jak psát funkce vlastní.

Pokud umíš if a for – s jednořádkovou hlavičkou a odsazeným tělem příkazu – neměl by ti zápis funkce připadat nijak zvláštní:

def obvod_obdelnika(sirka, vyska):
    "Vrátí obvod obdélníka daných rozměrů"
    obvod = 2 * (sirka + vyska)
    return obvod

print(obvod_obdelnika(4, 2))

Jak to funguje?

Funkce se definuje příkazem def, za nějž napíšeš jméno funkce, pak do závorky seznam parametrů, které funkce bere, a pak dvojtečku.

Potom následuje odsazené tělo funkce – příkazy, které funkce provádí. Tělo může začít dokumentačním řetězcem, který popisuje, co funkce dělá.

Příkazem return pak můžeš z funkce vrátit nějakou hodnotu.

Tělo funkce může mít více příkazů – včetně podmínek, cyklů a podobně. Následující procedura třeba vypíše skóre daného hráče a k tomu hlášku:

def napis_hlasku(nazev, skore):
    "Popíše skóre. Název má být přivlastňovací přídavné jméno."

    print(nazev, 'skóre je', skore)
    if skore > 1000:
        print('Světový rekord!')
    elif skore > 100:
        print('Skvělé!')
    elif skore > 10:
        print('Ucházející.')
    elif skore > 1:
        print('Aspoň něco')
    else:
        print('Snad příště.')

napis_hlasku('Tvoje', 256)
napis_hlasku('Protivníkovo', 5)

Při volání funkce se hodnoty, se kterými funkci zavoláš, přiřadí jednotlivým parametrům. Takže když zavoláš třeba napis_hlasku('Tvoje', 256), můžeš si představit, že funkce dělá následující:

# Nastavení proměnných podle parametrů
nazev = 'Tvoje'
skore = 256

# Samotné tělo funkce
print(nazev, 'skóre je', skore)
if skore > 1000:
    print('Světový rekord!')
elif skore > 100:
    ... # atd.

Vracení

Speciální příkaz return, který jde použít jenom ve funkcích, ukončí funkci a vrátí danou hodnotu ven z funkce.

Chová se tedy trochu jako break, jen místo cyklu opouští celou funkci.

Podobně jako break se dá použít v případech, kdy potřebuješ od uživatele dostat odpověď – a opakuješ dotaz tak dlouho, dokud požadovanou odpověď nedostaneš. Třeba, chceš-li odpověď „ano“ nebo „ne“:

• Takhle se zjišťuje odpověď ano (Pravda) nebo ne (Nepravda) na danou otázku:
  • Pořád dokola:
    • Zeptej se na otázku; zapamatuj si odpověď.
    • Je-li odpověď „ano“:
      • Výsledek je Pravda. Hotovo; dál nepokračuj.
    • Jinak, je-li odpověď „ne“:
      • Výsledek je Nepravda. Hotovo; dál nepokračuj.
    • Pouč uživatele, ať odpoví „ano“ nebo „ne“.
      (a zkus to znovu – viz „Pořád dokola“)

def ano_nebo_ne(otazka):
    "Vrátí True nebo False podle odpovědi uživatele"
    while True:
        odpoved = input(otazka)
        if odpoved == 'ano':
            return True
        elif odpoved == 'ne':
            return False

        print('Nerozumím! Odpověz "ano" nebo "ne".')

# Příklad použití
if ano_nebo_ne('Chceš si zahrát hru? '):
    print('OK! Ale napřed si ji musíš naprogramovat.')
else:
    print('Škoda.')

Zkus napsat funkci, která vrátí obsah elipsy daných rozměrů. Příslušný vzoreček je A = πab, kde a a b jsou délky os.

Funkci zavolej a výsledek vypiš.

from math import pi

def obsah_elipsy(a, b):
    return pi * a * b

print('Obsah elipsy s osami 3 cm a 5 cm je', obsah_elipsy(3, 5), 'cm2')

Vrátit nebo vypsat?

Předchozí program se dá napsat i jako procedura, tedy funkce která nic nevrací. Výsledek může třeba vypsat na obrazovku:

from math import pi

def obsah_elipsy(a, b):
    print('Obsah je', pi * a * b)  # Pozor, `print` místo `return`!

obsah_elipsy(3, 5)

Program takhle funguje, ale přichází o jednu z hlavních výhod funkcí: možnost vrácenou hodnotu použít i jinak jež jen v print.

Funkci, která vrací výsledek, můžeš použít v dalších výpočtech:

def objem_eliptickeho_valce(a, b, vyska):
    return obsah_elipsy(a, b) * vyska

print(objem_eliptickeho_valce(3, 5, 3))

... ale s procedurou, která výsledek přímo vypíše, by to nešlo.

Další důvod, proč hodnoty spíš vracet než vypisovat, je ten, že jedna funkce se dá použít v různých situacích. Proceduru s print by nešlo rozumně použít tehdy, když nás příkazová řádka vůbec nezajímá – třeba v grafické hře, webové aplikaci, nebo pro ovládání robota.

Podobně je to se vstupem: když použiju v rámci své funkce input, bude se moje funkce dát použít jen v situacích, kdy je u počítače klávesnice a za ní člověk. Proto je lepší funkcím potřebné informace předávat jako argumenty a input (nebo textové políčko či měření z čidla robota) nemít ve funkci, ale vně:

from math import pi

def obsah_elipsy(a, b):
    """Vrátí obsah elipsy s poloosami daných délek"""
    # Jen samotný výpočet:
    return pi * a * b

# print a input jsou "venku":
x = float(input('Zadej délku poloosy 1: '))
y = float(input('Zadej délku poloosy 2: '))
print('Obsah je', obsah_elipsy(x, y))

Samozřejmě existují výjimky: procedura která přímo vytváří textový výpis může používat print; funkce která načítá textové informace zase input. Když ale funkce něco počítá, nebo když si nejsi jistá, je dobré ve funkci print ani input nemít.

None

Když funkce neskončí příkazem return, automaticky se vrátí hodnota None.

Je to hodnota zabudovaná přímo do Pythonu, podobně jako True nebo False, a znamená „nic“.

def nic():
    "Tahle funkce nic nedělá"

print(nic())

Procedury v Pythonu vracejí právě toto „nic“.