Prozatím jsme si při programování vystačili hlavně s operátory. Sčítali jsme čísla pomocí +, porovnávali jsme pomocí if.

V Pythonu je operátorů poměrně málo. Už z nich známe skoro půlku! Tady jsou všechny Pythonní operátory:

Asi jste si ale neuvědomili, že jsme pracovali i s funkcemi - třeba s print nebo input.

Co je to tedy funkce? Jedná se o kus kódu, který je nějako pojmenovaný, třeba právě print. Tento kód provádí to, co popisuje jeho název - print tiskne text. Funkce mívají vstupy, což jsou hodnoty, se kterými se v kódu dále pracuje - print má jako vstup mj. text, který se má vytisknout. Funkce také mívají výstup. Díky tomu můžeme výsledek funkce použít v dalších částech programu.

V Pythonu se funkce sdružují do modulů. No modulech není nic složitého - jsou to jen soubory s příponou .py. Jméno modulu je stejné, jako jméno souboru.

Příkladem funkce z matematiky je sinus:

• x = sin a

Python má tuto funkci zabudovanou, jenom přidáme závorky, aby bylo jasnější, k čemu se operace vztahuje:

slovo = 'Ahoj'
delka = len(slovo)      # Vypočítání délky
print(delka)

Funkce sin se musí naimportovat z modulu math.

from math import sin

x = sin(1)  # (v radiánech)
print(x)

Jak je vidět, funkce sinus je tak trochu schovaná. Přece jen, print nebo if potřebují všichni, ale ne všichni mají rádi matematiku…

Volání funkcí #

Funkci voláme jménem.

Je to jméno jako u proměnných – vlastně to je proměnná, jen je v ní, místo čísla nebo řetězce, funkce.

K tomu, abys funkci mohl/a použít, potřebuješ znát její jméno – tady len. Za jméno funkce patří závorky, do nichž uzavřeš argument (neboli vstup) funkce. To je informace, se kterou bude funkce pracovat – třeba len ze svého argumentu vypočítá délku.

Celému výrazu len(slovo) se říká volání funkce (angl. function call). Jeho výsledek, takzvaná návratová hodnota (angl. return value) se dá třeba přiřadit do proměnné.

Volání funkce jako výraz #

Vzpomínáš si, jak Python vyhodnocuje výrazy?

vysledek = 3 * (5 + 2)
#              ╰──┬──╯
vysledek = 3 *    7
#          ╰─┬────╯
vysledek =  21

Volání funkce je taky výraz. Stejně jako a + b je výraz, který něco udělá podle hodnot a a b a výsledek dá k dispozici, len(slovo) je výraz, který něco udělá podle hodnoty slovo a výsledek dá k dispozici.

Vždycky, když Python při vyhodnocování narazí na jméno funkce se závorkami, funkci zavolá, zjistí výsledek a dosadí ho:

vysledek = len("Ahoj!")
#          ╰────┬─────╯
vysledek =      5

Volání funkce můžeš kombinovat s jinými výrazy, třeba se součtem:

delka = len('Ahoj') + len('!')
#        ╰──┬─────╯    ╰─┬───╯
delka =     4       +    1
#           ╰───────┬────╯
delka =             5

Nebo v podmínce ifu – třeba u:

if len('Ahoj!') <= 3:
    print('pozdrav je krátký')

… se za len('Ahoj!') <= 3 nakonec dosadí nepravda (False):

   len('Ahoj!') <= 3
#  ╰─────┬────╯
         5      <= 3
#        ╰──────┬──╯
              False

Volání funkce můžeš použít i jako argument pro jinou funkci:

print(len('Ahoj'))
#     ╰────┬────╯
print(     4     )   # vypíše 4

Nebo to zkombinovat dohromady:

x = 5
print(len('Ahoj') + x)
#     ╰────┬────╯   |
print(     4      + 5)
#          ╰───┬────╯
print(         9     )

… a podobně.

Procedury #

Možná sis všiml/a, že jednu funkci už voláš déle: print("Ahoj!") je taky volání funkce. Stejně jako len dostává print v závorkách argument – hodnotu, se kterou pracuje. Liší se ale návratovou hodnotou.

Funkce print sice něco udělá – vypíše text na obrazovku – ale nevrátí žádný smysluplný výsledek, který by zbytek programu mohl dál zpracovat.

Funkcím, které nic nevrací (jen něco udělají) se občas říká procedury. V Pythonu není hranice mezi „normální“ funkcí a procedurou příliš ostrá, ale přesto se hodí tento koncept znát. Pár příkladů:

• Funkce, která vybere náhodné číslo, je „normální“. Svůj výsledek vrátí; program s ním může dál pracovat.
• Funkce, která vykreslí na obrazovku kolečko, je procedura. Žádnou zajímavou hodnotu programu nevrací.
• Funkce, která spočítá průměrný věk obyvatelstva podle informací ze sčítání lidu je „normální“. Svůj výsledek vrátí a program s ním může dál pracovat.
• Funkce, která přehraje písničku reproduktorem, je procedura. Nic zajímavého programu nevrací.

Argumenty #

Argument je to, co funkci dáš k dispozici. Hodnota, se kterou funkce pracuje. Chceš-li délku řetězce Ahoj!, použiješ funkci len která umí vypočítat délku jakéhokoli řetězce a jako argument, v závorkách, jí dáš tu svoji konkrétní hodnotu: len('Ahoj!').

Podobně funkce print umí vypsat jakoukoli hodnotu. Tu, kterou má vypsat ve tvém konkrétním případě, jí předáš jako argument.

Některým funkcím můžeš předat i více argumentů. Třeba zrovna funkci print, která všechny své argumenty vypíše na řádek. Jednotlivé argumenty se oddělují čárkami:

print(1, 2, 3)

print("Jedna plus dva je", 1 + 2)

Některé funkce nepotřebují žádný argument. Příkladem je zase print. Je ale nutné použít závorky – i když jsou prázdné. Hádej, co tohle volání udělá?

print()

Pojmenované argumenty #

Některé funkce umí pracovat i s pojmenovanými argumenty. Píšou se podobně jako přiřazení do proměnné, s rovnítkem, ale uvnitř závorek.

Třeba funkce print při výpisu odděluje jednotlivé argumenty mezerou, ale pomocí argumentu sep se dá použít i něco jiného.

print(1, 2, 3, 4, sep=', ')     # Místo mezery odděluj čárkou

Dá se změnit i to, co print udělá na konci výpisu. Normálně přejde na nový řádek, ale argumentem end můžeš říct, co se má vypsat místo toho.

print('1 + 2', end=' ')     # Místo přechodu na nový řádek jen napiš mezeru
print('=', end=' ')
print(1 + 2, end='!')
print()

Funkce je potřeba volat #

Pozor na to, že když nenapíšeš závorky, funkce se nezavolá! Výraz len(s) je volání funkce, ale len bez závorek označuje funkci samotnou.

Výsledek len(s) je číslo; len je funkce.

Čísla můžeš sečítat, můžeš tedy napsat len(s) + 1. Funkce ale sečítat nejde – len + 1 nedává smysl.

Často se ale stane, že závorky prostě zapomeneš. Zkus si, co dělají následující příklady, a pozorně si přečti výsledky a chybové hlášky, abys pak podobné chyby poznal/a:

print(len('a'))     # Volání funkce (a vypsání výsledku)
print(len)          # Vypsání samotné funkce
print(len + 1)      # Sečtení funkce a čísla

Přehled funkcí #

input('zadej vstup: ')

Převádění typů #

Co ale když nechceme pracovat s řetězcem, ale třeba s číslem? Tady nám pomůže skupina funkcí, které umí převádět čísla na řetězce a zpátky. Každý ze tří typů (angl. types) proměnných, které zatím známe, má funkci, která vezme nějakou hodnotu a vrátí podobnou hodnotu „svého“ typu. Na celá čísla je funkce int (z angl. integer), na reálná čísla je float (z angl. floating-point), a pro řetězce str (z angl. string).

int(x)              # převod na celé číslo
float(x)            # převod na reálné číslo
str(x)              # převod na řetězec

Příklady:

3 == int('3') == int(3.0) == int(3.141) == int(3)
8.12 == float('8.12') == float(8.12)
8.0 == float(8) == float('8') == float(8.0)
'3' == str(3) == str('3')
'3.141' == str(3.141) == str('3.141')

Ne všechny převody jsou možné:

int('blablabla')    # chyba!
float('blablabla')  # chyba!
int('8.9')          # chyba!

…a jak si poradit s chybou, která nastane, když použiješ špatnou hodnotu, si řekneme později. Teď je hlavní to, že už víš, jak funguje int(input('zadej číslo: ')) z minula!

Matematické funkce #

Matematika je občas potřeba, takže se pojďme podívat, jak v Pythonu pracovat s čísly.

Jedna zajímavá matematická funkce je k dispozici vždy:

round(cislo)    # zaokrouhlení

Spousta dalších se dá importovat z modulu math:

from math import sin, cos, tan, sqrt, floor, ceil

sin(uhel)       # sinus
cos(uhel)       # kosinus
tan(uhel)       # tangens
sqrt(cislo)     # druhá odmocnina

floor(cislo)    # zaokrouhlení dolů
ceil(cislo)     # zaokrouhlení nahoru

Náhoda #

Nakonec si ukážeme dvě funkce z modulu random, které jsou velice užitečné pro hry.

from random import randrange, uniform

randrange(a, b)   # náhodné celé číslo od a do b-1
uniform(a, b)     # náhodné reálné číslo od a do b

Pozor na to, že randrange(a, b) nikdy nevrátí samotné b. Pokud potřebujeme náhodně vybrat ze tří možností, použij randrange(0, 3), což vrátí 0, 1, nebo 2:

from random import randrange

cislo = randrange(0, 3)  # číslo je od 0, 1, nebo 2
if cislo == 0:
    print('Kolečko')
elif cislo == 1:
    print('Čtvereček')
else:  # 2
    print('Trojúhelníček')

A další #

Python dává k dispozici obrovské množství dalších funkcí a modulů, i když ne všem budeš ze začátku rozumět. Všechny jsou – anglicky – popsány v dokumentaci Pythonu, např. vestavěné funkce, matematika.