03 Function - HackMD

# 03 Function 前面講到，datetime module 裡面的`now()` 或 `today()` 都是那個模組的功能，其實我們也可以自己寫功能\ 這些功能就叫 **function**\ function 就是有 input (輸入) 就會給出 output (輸出) 的東西(跟數學一樣吧) ## Syntax and Usage function 用 `def` 來創造，創造出來之後，要用時再呼叫\ 下面這是一個最簡單的function ```python def main(): print("this is a simple function") main() ``` 上面 `def` 是指宣告建立一個 function\ `main()` 是指這個 function 的名稱叫 main，\ 括號內是這個 function 可以用的參數，現在沒有東西。\ `print` 那一行是 `main()` 所執行的事情\ 最下面 `main()` 是**呼叫**這個 function\ 也就是說，如果沒有被呼叫，那麼main()裡面的東西就永遠不會跑 例如 ```python def print1(): print("1") def print2(): print("2") def print3(): print("3") print1() print2() print3() ``` 也可以把 function 的內容改成其他東西試試看唷 關於程式，還有一個重點叫「要寫可以重複使用的code」\ 例如一個打招呼的程式，要怎麼寫呢? ```python print("Hi") ``` 嗎?\ 那現在如果要加名字呢? 確實我們也可以使用不同的變數\ 例如以下 ```python name1 = "Iriii" name2 = "Lilia" name3 = "Tom" print("hi") print(name1) print("hi") print(name2) print("hi") print(name3) ``` 但這樣重複性太高了，我們目的是要寫可以重複多次使用的東西\ 所以這時候 function 就很好用了 剛剛提到括號內的東西是那個 function 可以用的 ```python def printName(name): print("Hi") print(name) printName("Iriii") printName("Lilia") printName("Tom") ``` 這樣就可以印出和上面相同的效果囉 第一行的 `name` 是一個可以代入的東西，function 裡有出現 `name` 的時候，\ 都是指呼叫 function 的那個當下 **填入**的東西 現在用上面的 `printName()` 和一個 `for` loop 寫出一個要求三個使用者輸入名字，\ 然後會跟輸入名字打招呼的程式吧\ (例如我輸入LILIA，程式會說 Welcome LILIA!，然後接著繼續要我輸入其他名字) ------ ## Scope 現在來看看下面的code\ 猜猜看會跑出什麼呢? ```python def printAnyThing(): print(a) def main(): a = "sdfghjk" print(a) printAnyThing() main() ``` 咦咦咦咦怎麼回事，怎麼出現\ `NameError: name 'a' is not defined` 我們要來講一個很重要的概念囉\ 就是 **scope**!!! Scope是什麼呢? 簡單來說，在記憶體的認知裡，每個東西都有自己的壽命\ 試想如果所有東西都一直佔新的記憶體，應該會像開太多程式一樣卡吧w 電腦決定東西在記憶體中存活的時間就是靠scope\ (Google說scope的中文是範圍)\ 一旦出了那個東西屬於的scope，那個變數就會被忘記 Scope一般可以用縮排判斷 例如 `for` loop 裡，`for i in range(10)` 的 `i` 就是一個變數\ 這個 `i` 在跑完這個 `for` loop 的時候就會被忘記 上面例子裡，`a` 屬於 `main()` 裡面，所以一旦出了他的 scope，就會不存在了\ 那有沒有可以用在所有scope裡的變數呢? 有! 就是最外層創立的變數! 這些在最外層(不用縮排)的變數叫: **Global variable** 而屬於自己的 scope 的則叫: **Local variable** Local variable 如果和 Global variable 撞名，\ 這時候系統會假裝自己忘記 Global variable 存在，而去使用 Local 的那個\ 這個叫 shadowing \ 可以允許發生，但非常不建議 上面那個範例裡，還用了 `main()` 把主要的程式碼都包起來\ 事實上，這是接下來我們都要用的寫法喔 把所有主要驅動程式的 code 放在 `main()` 裡面有很多好處\ 除了可以減少不必要的記憶體浪費，也能讓整個程式架構更清楚 簡單來說，最外面那層可以放的東西只有 + import module + Global variable (BAD) + 各種 def function() + def main() **必要!** + main() **必要!** + 之後會學的class 等 現在我們的程式總算有該有的樣子了:))) ## Return Statement 現在讀讀看下面程式，會有error嗎? 為什麼? ```python a = "sdfghjk" def printAnyThing(): print(a) def main(): print(a) printAnyThing() main() ``` 那這個呢? ```python def myFunc(): a = 50 print(a) def main(): myFunc() print(a) main() ``` `NameError: name 'a' is not defined` 現在來講關於 function 最後一個重點吧 既然所有 function 裡的東西在那個 function 的 scope 結束時都會消失\ 那總得有個方法留下資料吧 每一個 function 都需要一個 `return`\ 用法就像下面 ```python def myFunc(): a = 50 return a def main(): print(myFunc()) main() ``` 一看到 `return` ，這個 function 會立刻結束在那一行\ 並回傳 `return` 的唯一內容\ 這個值會成為那個 function 唯一留下的東西 嘗試理解下面 code 吧\ 會印出什麼呢? ```python def myFunc(a, b): ans = a + b return ans def main(): print(myFunc(3, 4)) main() ``` :::spoiler 現在寫一個猜數字的遊戲吧要能 * 向使用者拿一個範圍 * 隨機產生一個範圍內的數字 * 讓使用者一直猜直到猜對 記住要有以下要素 * 如果使用者輸入的不是 int 要求重新輸入 (提示: while loop) * 產生出來的亂數必須包含使用者輸入的上限 * 要有 main() * 決定數字是否正確的部分要是另一個名為 `guessNumber()` 的 function 其中一個可以參考的架構例如以下 ```python def guessNumber(ans, num): if ans 大於或小於 num: print(太大/太小) return 一個東西 else: 猜對 return 另一個東西 def main(): 向使用者取得範圍隨機產生那個正確數字 while(一個條件): 要求使用者猜數字 guessNumber(答案, 使用者的輸入) main() ``` ::: --- :::spoiler `Additional Readings` chapter 6 Functions https://runestone.academy/ns/books/published/thinkcspy/Functions/toctree.html ::: :::info [BACK](https://hackmd.io/@lhsueh1/python101) :::