4. Περισσότερα εργαλεία Ελέγχου Ροής

Besides the while statement just introduced, Python uses the usual flow control statements known from other languages, with some twists.

4.1. Προτάσεις if

Ίσως ο πιο γνωστός τύπος statement είναι η πρόταση if. Για παράδειγμα:

>>> x = int(input("Please enter an integer: "))
Please enter an integer: 42
>>> if x < 0:
...     x = 0
...     print('Negative changed to zero')
... elif x == 0:
...     print('Zero')
... elif x == 1:
...     print('Single')
... else:
...     print('More')
...
More

Μπορεί να υπάρχουν μηδέν ή περισσότερα μέρη elif και το τμήμα else είναι προαιρετικό. To keyword “elif” είναι συντομογραφία του “else if”, και είναι χρήσιμη για να αποφύγετε την υπερβολική εσοχή. Μια ακολουθία keyword:!if … elif … elif … είναι υποκατάστατο των δηλώσεων switch ή case που υπάρχουν σε άλλες γλώσσες.

4.2. Προτάσεις for

Η δήλωση for στην Python διαφέρει λίγο από αυτό που μπορεί να έχετε συνηθίσει στη C ή στην Pascal. Αντί να επαναλαμβάνετε πάντα μια αριθμητική πρόοδο αριθμών (όπως στη Pascal) ή να δίνετε στον χρήστη τη δυνατότητα να ορίσει τόσο το βήμα επανάληψης όσο και τη συνθήκη διακοπής (όπως C),η δήλωση της Python for επαναλαμβάνεται πάνω από τα στοιχεία οποιασδήποτε ακολουθίας (λίστας ή συμβολοσειράς), με τη σειρά που εμφανίζονται στην ακολουθία. Για παράδειγμα (χωρίς λογοπαίγνιο):

>>> # Measure some strings:
... words = ['cat', 'window', 'defenestrate']
>>> for w in words:
...     print(w, len(w))
...
cat 3
window 6
defenestrate 12

Ο κώδικας που τροποποιεί μια συλλογή ενώ επαναλαμβάνεται πάνω από την ίδια συλλογή μπορεί να είναι δύσκολος για να γίνει σωστός. Αντίθετα, είναι συνήθως πιο απλό να κάνετε loop πάνω από ένα αντίγραφο συλλογής ή να δημιουργήσετε μια νέα συλλογή:

# Strategy:  Iterate over a copy
for user, status in users.copy().items():
    if status == 'inactive':
        del users[user]

# Strategy:  Create a new collection
active_users = {}
for user, status in users.items():
    if status == 'active':
        active_users[user] = status

4.3. Η συνάρτηση range()

Εάν χρειάζεται να κάνετε επανάληψη σε μια ακολουθία αριθμών, η ενσωματωμένη (built-in) συνάρτηση range() είναι χρήσιμη. Δημιουργεί αριθμητικές προόδους:

>>> for i in range(5):
...     print(i)
...
0
1
2
3
4

Το δεδομένο τελικό σημείο δεν αποτελεί ποτέ μέρος της παραγόμενης ακολουθίας· το range(10) δημιουργεί 10 τιμές, τους δείκτες για στοιχεία μιας ακολουθίας μήκους 10. Είναι δυνατόν να αφήσουμε το εύρος να ξεκινά από άλλο αριθμό ή για να καθορίσετε μια διαφορετική προσαύξηση (ακόμη και αρνητική, μερικές φορές αυτό ονομάζεται “βήμα”):

>>> list(range(5, 10))
[5, 6, 7, 8, 9]

>>> list(range(0, 10, 3))
[0, 3, 6, 9]

>>> list(range(-10, -100, -30))
[-10, -40, -70]

Για να γίνουν iterate οι δείκτες μια ακολουθίας, μπορείτε να συνδυάσετε τις range() και len() ως εξής:

>>> a = ['Mary', 'had', 'a', 'little', 'lamb']
>>> for i in range(len(a)):
...     print(i, a[i])
...
0 Mary
1 had
2 a
3 little
4 lamb

Στις περισσότερες τέτοιες περιπτώσεις, ωστόσο, είναι βολικό να χρησιμοποιήσετε τη συνάρτηση enumerate(), δείτε Τεχνικές Looping.

Ένα περίεργο πράγμα συμβαίνει αν απλώς εκτυπώσετε ένα range:

>>> range(10)
range(0, 10)

Με πολλούς τρόπους το αντικείμενο που επιστρέφεται από το range() συμπεριφέρεται σαν να είναι μια λίστα, αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι. Είναι ένα αντικείμενο που επιστρέφει τα διαδοχικά στοιχεία της επιθυμητής ακολουθίας όταν κάνετε επανάληψη πάνω του, αλλά δεν μπαίνει πραγματικά στη λίστα, εξοικονομώντας έτσι χώρο.

Λέμε ότι ένα τέτοιο αντικείμενο είναι iterable, δηλαδή, κατάλληλο ως στόχος για συναρτήσεις και κατασκευές που περιμένουν κάτι από το οποίο μπορούν να λάβουν διαδοχικά στοιχεία μέχρι να εξαντληθεί η προσφορά. Είδαμε ότι η δήλωση for είναι μια τέτοια κατασκευή, ενώ ένα παράδειγμα συνάρτησης που παίρνει ένα iterable είναι η sum():

>>> sum(range(4))  # 0 + 1 + 2 + 3
6

Αργότερα θα δούμε περισσότερες συναρτήσεις που επιστρέφουν iterables και λαμβάνουν τους iterables ως ορίσματα. Στο κεφάλαιο Δομές Δεδομένων, θα συζητήσουμε λεπτομερέστερα για το list().

4.4. break and continue Statements, and else Clauses on Loops

The break statement, like in C, breaks out of the innermost enclosing for or while loop.

Loop statements may have an else clause; it is executed when the loop terminates through exhaustion of the iterable (with for) or when the condition becomes false (with while), but not when the loop is terminated by a break statement. This is exemplified by the following loop, which searches for prime numbers:

>>> for n in range(2, 10):
...     for x in range(2, n):
...         if n % x == 0:
...             print(n, 'equals', x, '*', n//x)
...             break
...     else:
...         # loop fell through without finding a factor
...         print(n, 'is a prime number')
...
2 is a prime number
3 is a prime number
4 equals 2 * 2
5 is a prime number
6 equals 2 * 3
7 is a prime number
8 equals 2 * 4
9 equals 3 * 3

(Yes, this is the correct code. Look closely: the else clause belongs to the for loop, not the if statement.)

When used with a loop, the else clause has more in common with the else clause of a try statement than it does with that of if statements: a try statement’s else clause runs when no exception occurs, and a loop’s else clause runs when no break occurs. For more on the try statement and exceptions, see Διαχείριση Εξαιρέσεων.

The continue statement, also borrowed from C, continues with the next iteration of the loop:

>>> for num in range(2, 10):
...     if num % 2 == 0:
...         print("Found an even number", num)
...         continue
...     print("Found an odd number", num)
...
Found an even number 2
Found an odd number 3
Found an even number 4
Found an odd number 5
Found an even number 6
Found an odd number 7
Found an even number 8
Found an odd number 9

4.5. Προτάσεις pass

Η δήλωση pass δεν κάνει τίποτα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν απαιτείται συντακτικά μια πρόταση, αλλά το πρόγραμμα δεν απαιτεί καμία ενέργεια. Για παράδειγμα:

>>> while True:
...     pass  # Busy-wait for keyboard interrupt (Ctrl+C)
...

Αυτό χρησιμοποιείται συνήθως για τη δημιουργία ελάχιστων κλάσεων:

>>> class MyEmptyClass:
...     pass
...

Ένα άλλο μέρος pass που μπορεί να χρησιμοποιηθεί είναι ως place-holder για μια συνάρτηση ή το σώμα υπό όρους όταν εργάζεστε σε νέο κώδικα, επιτρέποντας σας να συνεχίσετε να σκέφτεστε σε ένα πιο αφηρημένο επίπεδο. Το pass αγνοείται σιωπηλά:

>>> def initlog(*args):
...     pass   # Remember to implement this!
...

4.6. Καθορισμός Συναρτήσεων

Μπορούμε να δημιουργήσουμε μια συνάρτηση που γράφει τη σειρά Fibonacci σε ένα αυθαίρετο όριο:

>>> def fib(n):    # write Fibonacci series up to n
...     """Print a Fibonacci series up to n."""
...     a, b = 0, 1
...     while a < n:
...         print(a, end=' ')
...         a, b = b, a+b
...     print()
...
>>> # Now call the function we just defined:
... fib(2000)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597

Το keyword def εισάγει μια συνάρτηση ορισμός. Πρέπει να ακολουθείται από το όνομα της συνάρτησης και τη λίστα των τυπικών παραμέτρων σε παρένθεση. Οι δηλώσεις που σχηματίζουν το σώμα της συνάρτησης ξεκινούν από την επόμενη γραμμή και πρέπει να είναι εσοχές.

Η πρώτη δήλωση του σώματος της συνάρτησης μπορεί προαιρετικά να είναι ένα literal συμβολοσειράς· αυτό το literal συμβολοσειράς είναι η συμβολοσειρά τεκμηρίωσης της συνάρτησης ή docstring. (Περισσότερα για τα docstring μπορείτε να βρείτε στην ενότητα Συμβολοσειρές Τεκμηρίωσης.) Υπάρχουν εργαλεία που χρησιμοποιούν docstrings για την αυτόματη παραγωγή διαδικτυακής ή έντυπης τεκμηρίωσης ή για να αφήσουν τον χρήστη να περιηγηθεί διαδραστικά στον κώδικα· είναι καλή πρακτική να συμπεριλαμβάνονται docstrings στον κώδικα που γράφετε, για αυτό κάντε το συνήθεια.

Η εκτέλεση μιας συνάρτησης εισάγει έναν νέο πίνακα συμβόλων που χρησιμοποιείται για τις τοπικές μεταβλητές της συνάρτησης. Πιο συγκεκριμένα, όλες οι εκχωρήσεις μεταβλητών σε μια συνάρτηση αποθηκεύουν την τιμή στον πίνακα τοπικών συμβόλων∙ ενώ οι αναφορές μεταβλητών κοιτάζονται πρώτα στον πίνακα τοπικών συμβόλων, στη συνέχεια στους πίνακες τοπικών συμβόλων των συναρτήσεων που περικλείουν, μετά στον πίνακα καθολικών συμβόλων και, τέλος, στον πίνακα ενσωματωμένων ονομάτων. Έτσι, οι καθολικές μεταβλητές και οι μεταβλητές των συναρτήσεων που περικλείουν δεν μπορούν να εκχωρηθούν ως μια τιμή μέσα σε μια συνάρτηση (εκτός εάν, για καθολικές μεταβλητές, που ονομάζονται σε μια δήλωση global ή, για μεταβλητές συναρτήσεων που περικλείουν, ονομάζονται ως μια δήλωση nonlocal), αν και μπορεί να αναφέρονται.

Οι πραγματικές παράμετροι (ορίσματα) σε μια κλήση συνάρτησης εισάγονται στον τοπικό πίνακα συμβόλων της καλούμενης συνάρτησης όταν αυτή καλείται· έτσι, τα ορίσματα μεταβιβάζονται χρησιμοποιώντας call by value (όπου η value είναι πάντα ένα αντικείμενο reference, όχι την τιμή του αντικειμένου). 1 Όταν μια συνάρτηση καλεί μια άλλη συνάρτηση ή καλεί τον εαυτό της αναδρομικά, δημιουργείται ένας νέος πίνακας τοπικών συμβόλων για αυτήν την κλήση.

Ένας ορισμός συνάρτησης συσχετίζει το όνομα της συνάρτησης με το αντικείμενο συνάρτησης στον τρέχοντα πίνακα συμβόλων. Ο διερμηνέας αναγνωρίζει το αντικείμενο στο οποίο επισημαίνεται αυτό το όνομα ως συνάρτηση που ορίζεται από τον χρήστη. Άλλα ονόματα μπορούν επίσης να δείχνουν το ίδιο αντικείμενο συνάρτησης και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για πρόσβαση στη συνάρτηση:

>>> fib
<function fib at 10042ed0>
>>> f = fib
>>> f(100)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89

Προερχόμενοι από άλλες γλώσσες, μπορεί να αντιταχθείτε ότι το fib δεν είναι μια συνάρτηση αλλά μια διαδικασία, καθώς δεν επιστρέφει μια τιμή. Στην πραγματικότητα, ακόμη και συναρτήσεις χωρίς δήλωση return επιστρέφουν μια τιμή, αν και μάλλον βαρετή. Αυτή η τιμή ονομάζεται None. Η εγγραφή της τιμής None από τον διερμηνέα, εάν θα ήταν η μόνη τιμή που γράφεται. Μπορείτε να το δείτε αν το θέλετε πραγματικά χρησιμοποιώντας τη print():

>>> fib(0)
>>> print(fib(0))
None

Είναι απλό να γράψετε μια συνάρτηση που επιστρέφει μια λίστα με τους αριθμούς της σειράς Fibonacci, αντί να την εκτυπώσετε:

>>> def fib2(n):  # return Fibonacci series up to n
...     """Return a list containing the Fibonacci series up to n."""
...     result = []
...     a, b = 0, 1
...     while a < n:
...         result.append(a)    # see below
...         a, b = b, a+b
...     return result
...
>>> f100 = fib2(100)    # call it
>>> f100                # write the result
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]

Αυτό το παράδειγμα, ως συνήθως, δείχνει μερικά νέα χαρακτηριστικά Python:

• Η δήλωση return επιστρέφει με μια τιμή από μια συνάρτηση. Το return χωρίς όρισμα έκφρασης, επιστρέφει το None. Η πτώση του τέλους μιας συνάρτησης επιστρέφει επίσης None.

• The statement result.append(a) calls a method of the list object result. A method is a function that “belongs” to an object and is named obj.methodname, where obj is some object (this may be an expression), and methodname is the name of a method that is defined by the object’s type. Different types define different methods. Methods of different types may have the same name without causing ambiguity. (It is possible to define your own object types and methods, using classes, see Κλάσεις) The method append() shown in the example is defined for list objects; it adds a new element at the end of the list. In this example it is equivalent to result = result + [a], but more efficient.

4.7. Περισσότερο για τον Καθορισμό Συναρτήσεων

Είναι επίσης δυνατός ο ορισμός συναρτήσεων με μεταβλητό αριθμό ορισμάτων. Υπάρχουν τρεις μορφές, που μπορούν να συνδυαστούν.

4.7.1. Προεπιλεγμένες Τιμές Ορίσματος

Η πιο χρήσιμη φόρμα είναι να καθορίσετε μια προεπιλεγμένη τιμή για ένα ή περισσότερα ορίσματα. Αυτό δημιουργεί μια συνάρτηση που μπορεί να κληθεί με λιγότερα ορίσματα από αυτά που έχει ορίσει ότι επιτρέπει. Για παράδειγμα:

def ask_ok(prompt, retries=4, reminder='Please try again!'):
    while True:
        ok = input(prompt)
        if ok in ('y', 'ye', 'yes'):
            return True
        if ok in ('n', 'no', 'nop', 'nope'):
            return False
        retries = retries - 1
        if retries < 0:
            raise ValueError('invalid user response')
        print(reminder)

Αυτή η συνάρτηση μπορεί να κληθεί με διάφορους τρόπους:

• δίνοντας μόνο το υποχρεωτικό όρισμα: ask_ok('Do you really want to quit?')

• δίνοντας ένα από τα προαιρετικά ορίσματα: ask_ok('OK to overwrite the file?', 2)

• ή δίνοντας όλα τα ορίσματα: ask_ok('OK to overwrite the file?', 2, 'Come on, only yes or no!')

Αυτό το παράδειγμα εισάγει επίσης το keyword in. Αυτό ελέγχει εάν μια ακολουθία περιέχει ή όχι μια συγκεκριμένη τιμή.

Οι προεπιλεγμένες τιμές αξιολογούνται στο σημείο του ορισμού της συνάρτησης στο πεδίο που ορίζεται, έτσι ώστε

i = 5

def f(arg=i):
    print(arg)

i = 6
f()

θα εκτυπώσει 5.

Σημαντική προειδοποίηση: Η προεπιλεγμένη τιμή αξιολογείται μόνο μία φορά. Αυτό κάνει τη διαφορά όταν η προεπιλογή είναι ένα μεταβλητό αντικείμενο, όπως μια λίστα, λεξικό ή στιγμιότυπα των περισσότερων κλάσεων. Για παράδειγμα, η ακόλουθη συνάρτηση συσσωρεύει τα ορίσματα που διαβάζονται σε αυτό σε επόμενες κλήσεις:

def f(a, L=[]):
    L.append(a)
    return L

print(f(1))
print(f(2))
print(f(3))

Αυτό θα εκτυπώσει

[1]
[1, 2]
[1, 2, 3]

Εάν δεν θέλετε να γίνεται κοινή χρήση της προεπιλογής μεταξύ των επόμενων κλήσεων, μπορείτε να γράψετε τη συνάρτηση ως εξής:

def f(a, L=None):
    if L is None:
        L = []
    L.append(a)
    return L

4.7.2. Ορίσματα Keyword

Οι συναρτήσεις μπορούν επίσης να κληθούν χρησιμοποιώντας το keyword arguments της μορφής kwarg=value. Για παράδειγμα, την ακόλουθη συνάρτηση:

def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom', type='Norwegian Blue'):
    print("-- This parrot wouldn't", action, end=' ')
    print("if you put", voltage, "volts through it.")
    print("-- Lovely plumage, the", type)
    print("-- It's", state, "!")

δέχεται ένα απαιτούμενο όρισμα (voltage) και τρία προαιρετικά ορίσματα (state, action, και type). Αυτή η συνάρτηση μπορεί να κληθεί με οποιονδήποτε από τους ακόλουθους τρόπους:

parrot(1000)                                          # 1 positional argument
parrot(voltage=1000)                                  # 1 keyword argument
parrot(voltage=1000000, action='VOOOOOM')             # 2 keyword arguments
parrot(action='VOOOOOM', voltage=1000000)             # 2 keyword arguments
parrot('a million', 'bereft of life', 'jump')         # 3 positional arguments
parrot('a thousand', state='pushing up the daisies')  # 1 positional, 1 keyword

αλλά όλες οι ακόλουθες κλήσεις θα ήταν άκυρες:

parrot()                     # required argument missing
parrot(voltage=5.0, 'dead')  # non-keyword argument after a keyword argument
parrot(110, voltage=220)     # duplicate value for the same argument
parrot(actor='John Cleese')  # unknown keyword argument

Σε μια κλήση συνάρτησης, τα keyword ορίσματα πρέπει να ακολουθούν ορίσματα θέσης. Όλα τα keyword ορίσματα που διαβάζονται πρέπει να ταιριάζουν με ένα από τα ορίσματα που γίνονται δεκτά από τη συνάρτηση (π.χ. το actor δεν είναι έγκυρο όρισμα για τη συνάρτηση parrot), και η διάταξη τους δεν είναι σημαντική. Αυτό περιλαμβάνει επίσης μη προαιρετικά ορίσματα (π.χ. parrot(voltage=1000) είναι επίσης έγκυρο). Κανένα όρισμα δεν μπορεί να λάβει μια τιμή περισσότερες από μία φορές. Ακολουθεί ένα παράδειγμα που αποτυγχάνει λόγω αυτού του περιορισμού:

>>> def function(a):
...     pass
...
>>> function(0, a=0)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: function() got multiple values for argument 'a'

Όταν υπάρχει μια τελική επίσημη παράμετρος της μορφής **name, λαμβάνει ένα λεξικό (δείτε Τύποι αντιστοίχισης — dict) που περιέχει όλα τα keyword ορίσματα εκτός από αυτά που αντιστοιχούν σε μια επίσημη παράμετρο. Αυτό μπορεί να συνδυαστεί με μια επίσημη παράμετρος της μορφής *name (που περιγράφεται στην επόμενη υποενότητα) η οποία λαμβάνει ένα tuple που περιέχει τα ορίσματα θέσης πέρα από την επίσημη λίστα παραμέτρων. (Το *name πρέπει να εμφανίζεται πριν από το **name.) Για παράδειγμα, αν ορίσουμε μια συνάρτηση όπως αυτή:

def cheeseshop(kind, *arguments, **keywords):
    print("-- Do you have any", kind, "?")
    print("-- I'm sorry, we're all out of", kind)
    for arg in arguments:
        print(arg)
    print("-" * 40)
    for kw in keywords:
        print(kw, ":", keywords[kw])

Μπορεί να καλεστεί κάπως έτσι:

cheeseshop("Limburger", "It's very runny, sir.",
           "It's really very, VERY runny, sir.",
           shopkeeper="Michael Palin",
           client="John Cleese",
           sketch="Cheese Shop Sketch")

και φυσικά θα εκτυπώσει:

-- Do you have any Limburger ?
-- I'm sorry, we're all out of Limburger
It's very runny, sir.
It's really very, VERY runny, sir.
----------------------------------------
shopkeeper : Michael Palin
client : John Cleese
sketch : Cheese Shop Sketch

Λάβετε υπόψη ότι η σειρά με την οποία εκτυπώνονται τα keyword ορίσματα είναι εγγυημένη ότι ταιριάζει με τη σειρά με την οποία δόθηκαν στην κλήση της συνάρτησης.

4.7.3. Ειδικές παράμετροι

Από προεπιλογή, τα ορίσματα μπορούν να μεταβιβαστούν σε μια συνάρτηση Python είτε με βάση τη θέση είτε ρητά με το keyword. Για αναγνωσιμότητα και απόδοση, είναι λογικό να περιοριστεί ο τρόπος με τον οποίο μπορούν να περάσουν τα ορίσματα, έτσι ώστε ένας προγραμματιστής να μην χρειάζεται να κοιτάξει τον ορισμό της συνάρτησης για να προσδιορίσει εάν τα στοιχεία μεταβιβάζονται κατά θέση, κατά θέση ή keyword, ή κατά keyword.

Ένας ορισμός συνάρτησης μπορεί να μοιάζει με αυτό:

def f(pos1, pos2, /, pos_or_kwd, *, kwd1, kwd2):
      -----------    ----------     ----------
        |             |                  |
        |        Positional or keyword   |
        |                                - Keyword only
         -- Positional only

όπου τα / και * είναι προαιρετικά. Εάν χρησιμοποιούνται, αυτά τα σύμβολα υποδεικνύουν το είδος της παραμέτρους με τον τρόπο που τα ορίσματα μπορούν να μεταβιβαστούν στη συνάρτηση: μόνο θέσης (positional-only), θέσης ή keyword (positional-or-keyword), και μόνο keyword (keyword-only). Οι keyword παράμετροι αναφέρονται επίσης ως ονομασμένες παράμετροι.

4.7.3.1. Παράμετροι Θέσης ή Keyword

Εάν τα / και * δεν υπάρχουν στον ορισμό της συνάρτησης, τα ορίσματα μπορούν να μεταβιβαστούν σε μια συνάρτηση ανά θέση ή κατά keyword.

4.7.3.2. Παράμετροι Μόνο-Θέσης

Επανεξετάζοντας αυτό το θέμα λίγο πιο λεπτομερώς, είναι δυνατό να επισημάνετε ορισμένες παραμέτρους ως μόνο θέσης.Εάν μόνο θέσης, η σειρά των παραμέτρων έχει σημασία και οι παράμετροι δεν μπορούν να μεταβιβαστούν με keyword. Οι παράμετροι μόνο θέσης τοποθετούνται πριν από ένα / (προς τα εμπρός-κάθετος). Το /``χρησιμοποιείται για να διαχωρίσει λογικά τις παραμέτρους μόνο θέσης από τις υπόλοιπες παραμέτρους. Εάν δεν υπάερχει το ``/ στον ορισμό της συνάρτησης, δεν υπάρχουν παράμετροι μόνο θέσης.

Οι παράμετροι που ακολουθούν το / μπορεί να είναι θέσης ή keyword ή μόνο keyword.

4.7.3.3. Ορίσματα μόνο Keyword

Για να επισημάνετε τις παραμέτρους ως μόνο keyword, υποδεικνύοντας ότι οι παράμετροι πρέπει να περάσουν από το keyword όρισμα, τοποθετήσετε ένα * στη λίστα ορισμάτων ακριβώς πριν από την πρώτη παράμετρο μόνο keyword.

4.7.3.4. Παραδείγματα Συναρτήσεων

Σκεφτείτε τα ακόλουθα παραδείγματα ορισμών συναρτήσεων δίνοντας ιδιαίτερη προσοχή στους δείκτες / και *:

>>> def standard_arg(arg):
...     print(arg)
...
>>> def pos_only_arg(arg, /):
...     print(arg)
...
>>> def kwd_only_arg(*, arg):
...     print(arg)
...
>>> def combined_example(pos_only, /, standard, *, kwd_only):
...     print(pos_only, standard, kwd_only)

Ο πρώτος ορισμός συνάρτησης, standard_arg, η πιο οικεία μορφή, δεν θέτει περιορισμούς στη σύμβαση κλήσης και τα ορίσματα μπορούν να περάσουν από θέση ή από keyword:

>>> standard_arg(2)
2

>>> standard_arg(arg=2)
2

Η δεύτερη συνάρτηση pos_only_arg περιορίζεται στη χρήση μόνο παραμέτρων θέσης καθώς υπάρχει ένα / στον ορισμός της συνάρτησης:

>>> pos_only_arg(1)
1

>>> pos_only_arg(arg=1)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: pos_only_arg() got some positional-only arguments passed as keyword arguments: 'arg'

The third function kwd_only_args only allows keyword arguments as indicated by a * in the function definition:

>>> kwd_only_arg(3)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: kwd_only_arg() takes 0 positional arguments but 1 was given

>>> kwd_only_arg(arg=3)
3

Και το τελευταίο χρησιμοποιεί και τις τρεις συμβάσεις κλήσης στον ίδιο ορισμό συνάρτησης:

>>> combined_example(1, 2, 3)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: combined_example() takes 2 positional arguments but 3 were given

>>> combined_example(1, 2, kwd_only=3)
1 2 3

>>> combined_example(1, standard=2, kwd_only=3)
1 2 3

>>> combined_example(pos_only=1, standard=2, kwd_only=3)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: combined_example() got some positional-only arguments passed as keyword arguments: 'pos_only'

Τέλος, εξετάστε αυτόν τον ορισμό συνάρτησης που έχει μια πιθανή σύγκρουση μεταξύ του ορίσματος θέσης name και **kwds που έχει ως κλειδί το name:

def foo(name, **kwds):
    return 'name' in kwds

Δεν υπάρχει καμία πιθανή κλήση που θα την κάνει να επιστρέψει True καθώς το keyword 'name' θα συνδέεται πάντα με την πρώτη παράμετρο. Για παράδειγμα:

>>> foo(1, **{'name': 2})
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: foo() got multiple values for argument 'name'
>>>

Αλλά χρησιμοποιώντας / (ορίσματα μόνο θέσης), είναι δυνατό καθώς επιτρέπει το name ως όρισμα θέσης και το 'name' ως κλειδί στα keyword ορίσματα:

def foo(name, /, **kwds):
    return 'name' in kwds
>>> foo(1, **{'name': 2})
True

Με άλλα λόγια, τα ονόματα των παραμέτρων μόνο θέσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε **kwds χωρίς ασάφεια.

4.7.3.5. Ανακεφαλαίωση

Η περίπτωση χρήσης θα καθορίσει ποιες παραμέτρους θα χρησιμοποιηθούν στον ορισμό της συνάρτησης:

def f(pos1, pos2, /, pos_or_kwd, *, kwd1, kwd2):

Ως καθοδήγηση:

• Χρησιμοποιήστε τη θέση μόνο εάν θέλετε το όνομα των παραμέτρων να μην είναι διαθέσιμο στο χρήστη. Αυτό είναι χρήσιμο όταν τα ονόματα παραμέτρων δεν έχουν πραγματικό νόημα, εάν δεν θέλετε να επιβάλετε τη σειρά των ορισμάτων όταν καλείται η συνάρτηση ή εάν πρέπει να ληφθούν ορισμένες παράμετροι θέσης και αυθαίρετα keywords.

• Χρησιμοποιήστε keyword μόνο όταν τα ονόματα έχουν νόημα και ο ορισμός της συνάρτησης είναι πιο κατανοητός όταν είναι ρητός με ονόματα ή θέλετε να αποτρέψετε τους χρήστες να βασίζονται στη θέση του επιχειρήματος που μεταβιβάζεται.

• Για ένα API, χρησιμοποιήστε το μόνο θέσης για να αποτρέψετε τη διακοπή των αλλαγών τους API, εάν το όνομα της παραμέτρου τροποποιηθεί στο μέλλον.

4.7.4. Λίστες Αυθαίρετων Ορισμάτων

Τέλος, η λιγότερο συχνά χρησιμοποιούμενη επιλογή είναι να ορίσετε ότι μια συνάρτηση μπορεί να κληθεί με έναν αυθαίρετο αριθμός ορισμάτων. Αυτά τα ορίσματα θα τυλιχθούν σε μια πλειάδα (tuple) (βλ. Πλειάδες (Tuples) και Ακολουθίες). Πριν από τον μεταβλητό αριθμό ορισμάτων ενδέχεται να προκύψουν μηδέν ή περισσότερα κανονικά ορίσματα.

def write_multiple_items(file, separator, *args):
    file.write(separator.join(args))

Κανονικά, αυτά τα variadic ορίσματα θα είναι τελευταία στη λίστα των επίσημων παραμέτρων, επειδή συλλέγουν όλα τα υπόλοιπα ορίσματα εισόδου που μεταβιβάζονται στη συνάρτηση. Οποιεσδήποτε τυπικές παράμετροι που εμφανίζονται μετά την παράμετρο *args είναι “μόνο keyword” ορίσματα, που σημαίνει ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο ως λέξεις-κλειδιά και όχι ως ορίσματα θέσης.

>>> def concat(*args, sep="/"):
...     return sep.join(args)
...
>>> concat("earth", "mars", "venus")
'earth/mars/venus'
>>> concat("earth", "mars", "venus", sep=".")
'earth.mars.venus'

4.7.5. Unpacking Λίστες Ορισμάτων

Η αντίστροφη κατάσταση συμβαίνει όταν τα ορίσματα βρίσκονται ήδη σε μια λίστα ή πλειάδα (tuple), αλλά πρέπει να αποσυμπιεστούν για μια κλήση συνάρτησης που απαιτεί ξεχωριστά ορίσματα θέσης. Για παράδειγμα, η ενσωματωμένη (built-in) συνάρτηση range() αναμένει ξεχωριστά start και stop ορίσματα. Εάν δεν είναι διαθέσιμα ξεχωριστά, γράψτε την κλήση συνάρτησης με τον *-τελεστή για να αποσυμπιέσετε τα ορίσματα από μια λίστα ή πλειάδα (tuple):

>>> list(range(3, 6))            # normal call with separate arguments
[3, 4, 5]
>>> args = [3, 6]
>>> list(range(*args))            # call with arguments unpacked from a list
[3, 4, 5]

Με τον ίδιο τρόπο, τα λεξικά μπορούν να παραδίδουν keyword ορίσματα με τον **-τελεστή:

>>> def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom'):
...     print("-- This parrot wouldn't", action, end=' ')
...     print("if you put", voltage, "volts through it.", end=' ')
...     print("E's", state, "!")
...
>>> d = {"voltage": "four million", "state": "bleedin' demised", "action": "VOOM"}
>>> parrot(**d)
-- This parrot wouldn't VOOM if you put four million volts through it. E's bleedin' demised !

4.7.6. Εκφράσεις Lambda

Μπορούν αν δημιουργηθούν μικρές ανώνυμες συναρτήσεις με το keyword lambda. Αυτή η συνάρτηση επιστρέφει το άθροισμα των δύο ορισμάτων της: lambda a, b: a+b. Οι συναρτήσεις Lambda μπορούν να χρησιμοποιηθούν όπου απαιτούνται αντικείμενα συνάρτησης. Περιορίζονται συντακτικά σε μία μόνο έκφραση. Σημασιολογικά, είναι απλώς syntactic sugar για έναν ορισμό κανονικής συνάρτησης. Όπως οι ορισμοί ένθετων συναρτήσεων, οι συναρτήσεις lambda μπορούν να παραπέμπουν σε μεταβλητές από το πεδίο που περιέχει:

>>> def make_incrementor(n):
...     return lambda x: x + n
...
>>> f = make_incrementor(42)
>>> f(0)
42
>>> f(1)
43

Το παραπάνω παράδειγμα χρησιμοποιεί μια έκφραση lambda για να επιστρέψει μια συνάρτηση. Μια άλλη χρήση είναι η μετάδοση μιας μικρής συνάρτησης ως όρισμα:

>>> pairs = [(1, 'one'), (2, 'two'), (3, 'three'), (4, 'four')]
>>> pairs.sort(key=lambda pair: pair[1])
>>> pairs
[(4, 'four'), (1, 'one'), (3, 'three'), (2, 'two')]

4.7.7. Συμβολοσειρές Τεκμηρίωσης

Ακολουθούν ορισμένες συμβάσεις σχετικά με το περιεχόμενο και τη μορφοποίηση των συμβολοσειρών τεκμηρίωσης.

Η πρώτη γραμμή πρέπει να είναι πάντα μια σύντομη, συνοπτική περίληψη του σκοπού του αντικειμένου. Για συντομία, δεν πρέπει να αναφέρει ρητά το όνομα ή τον τύπο του αντικειμένου , καθώς αυτά είναι διαθέσιμα με άλλα μέσα (εκτός εάν το όνομα είναι ρήμα που περιγράφει τη λειτουργία της συνάρτησης). Αυτή η γραμμή πρέπει να ξεκινά με κεφαλαίο γράμμα και να τελειώνει με τελεία.

Εάν υπάρχουν περισσότερες γραμμές στη συμβολοσειρά τεκμηρίωσης, η δεύτερη γραμμή θα πρέπει να είναι κενή, διαχωρίζοντας οπτικά τη σύνοψη από την υπόλοιπη περιγραφή. Οι ακόλουθες γραμμές πρέπει να είναι μία ή περισσότερες παράγραφοι που περιγράφουν τις συμβάσεις κλήσης του αντικειμένου, τις παρενέργειές του κ.λπ..

Ο parser της Python δεν αφαιρεί την εσοχή από τα literals της συμβολοσειράς πολλών γραμμών στην Python, επομένως τα εργαλεία που επεξεργάζονται την τεκμηρίωση πρέπει να αφαιρέσουν την εσοχή εάν είναι επιθυμητό. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας την ακόλουθη σύμβαση. Η πρώτη μη κενή γραμμή μετά την πρώτη γραμμή της συμβολοσειράς καθορίζει το μέγεθος της εσοχής για ολόκληρη τη συμβολοσειρά τεκμηρίωσης. (Δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την πρώτη γραμμή αφού είναι γενικά δίπλα στα εισαγωγικά της συμβολοσειράς, επομένως η εσοχή της δεν είναι εμφανής στο literal της συμβολοσειράς.) Το κενό διάστημα «ισοδύναμο» σε αυτήν την εσοχή αφαιρείται στη συνέχεια από την αρχή όλων των γραμμών της συμβολοσειράς. Οι γραμμές που έχουν μικρότερη εσοχή δεν θα πρέπει να εμφανίζονται, αλλά αν εμφανιστούν θα πρέπει να αφαιρεθεί όλο το αρχικό κενό τους. Η ισοδυναμία των κενών διαστημάτων θα πρέπει να ελέγχεται μετά την επέκταση των καρτελών (σε 8 κενά, κανονικά).

Ακολουθεί ένα παράδειγμα ενός πολλαπλών γραμμών docstring:

>>> def my_function():
...     """Do nothing, but document it.
...
...     No, really, it doesn't do anything.
...     """
...     pass
...
>>> print(my_function.__doc__)
Do nothing, but document it.

    No, really, it doesn't do anything.

4.7.8. Annotations Συναρτήσεων

Το Function annotations είναι εντελώς προαιρετικές πληροφορίες μεταδεδομένων σχετικά με τους τύπους χρησιμοποιούνται από συναρτήσεις που καθορίζονται από το χρήστη (δείτε PEP 3107 και PEP 484 για περισσότερες πληροφορίες).

Annotations are stored in the __annotations__ attribute of the function as a dictionary and have no effect on any other part of the function. Parameter annotations are defined by a colon after the parameter name, followed by an expression evaluating to the value of the annotation. Return annotations are defined by a literal ->, followed by an expression, between the parameter list and the colon denoting the end of the def statement. The following example has a required argument, an optional argument, and the return value annotated:

>>> def f(ham: str, eggs: str = 'eggs') -> str:
...     print("Annotations:", f.__annotations__)
...     print("Arguments:", ham, eggs)
...     return ham + ' and ' + eggs
...
>>> f('spam')
Annotations: {'ham': <class 'str'>, 'return': <class 'str'>, 'eggs': <class 'str'>}
Arguments: spam eggs
'spam and eggs'

4.8. Intermezzo: Στυλ Κώδικα

Τώρα που πρόκειται να γράψετε μεγαλύτερα, και πιο σύνθετα κομμάτια της Python, είναι η κατάλληλη στιγμή να μιλήσετε για στυλ κώδικα. Οι περισσότερες γλώσσες μπορούν να γραφτούν (ή πιο συνοπτικές, μοροφοποιημένες) σε διαφορετικά στυλ· μερικές είναι πιο ευανάγνωστες από άλλες. Το να διευκολύνετε τους άλλους να διαβάσουν τον κώδικα σας είναι πάντα μια καλή ιδέα και η υιοθέτηση ενός ωραίου στυλ κώδικα βοηθάει πάρα πολύ σε αυτό.

Για την Python, το PEP 8 έχει αναδειχθεί ως οδηγός στυλ στον οποίο τηρούν τα περισσότερα έργα· προωθεί ένα πολύ ευανάγνωστο και ευχάριστο στυλ κώδικα. Κάθε προγραμματιστής Python θα πρέπει να το διαβάσει κάποια στιγμή· εδώ είναι τα πιο σημαντικό σημεία που εξάγονται για εσάς:

• Χρησιμοποιήστε εσοχή 4 διαστημάτων και όχι tabs.

  Τα 4 κενά είναι ένας καλός συμβιβασμός μεταξύ της μικρής εσοχής (επιτρέπει μεγαλύτερο βάθος εμφώλευσης) και της μεγάλης εσοχής (ευκολότερη στην ανάγνωση). Τα tabs δημιουργούν σύγχυση, και είναι καλύτερο να παραμείνουν απέξω.

• Τυλίξτε τις γραμμές έτσι ώστε να μην υπερβαίνουν τους 79 χαρακτήρες.

  Αυτό βοηθά του χρήστες με μικρές οθόνες και καθιστά δυνατή την ύπαρξη πολλών αρχείων κώδικα δίπλα-δίπλα σε μεγαλύτερες οθόνες.

• Χρησιμοποιείστε κενές γραμμές για να διαχωρίσετε συναρτήσεις και κλάσεις και μεγαλύτερα μπλοκ κώδικα μέσα συναρτήσεις.

• Όταν είναι δυνατόν, βάλτε σχόλια σε μια δική τους γραμμή.

• Χρησιμοποιήστε docstrings.

• Χρησιμοποιήστε κενά γύρω από τελεστές και μετά από κόμματα, αλλά όχι απευθείας μέσα δε δομές αγκύλων: a = f(1, 2) + g(3, 4).

• Ονομάστε τις κλάσεις και τις συναρτήσεις σας με συνέπεια· η σύμβαση είναι να χρησιμοποιείτε UpperCamelCase για τις κλάσεις και lowercase_with_underscores για τις συναρτήσεις και τις μεθόδους. Χρησιμοποιείτε πάντα το self ως όνομα για το πρώτο όρισμα μεθόδου (δείτε Μια πρώτη ματιά στις Κλάσεις για περισσότερα σχετικά με τις κλάσεις και τις μεθόδους).

• Μην χρησιμοποιείτε φανταχτερές κωδικοποιήσεις εάν ο κώδικας σας προορίζεται να χρησιμοποιηθεί σε διεθνή περιβάλλοντα. Η προεπιλογή της Python, UTF-8, ή ακόμα και το απλό ASCII λειτουργούν καλύτερα σε κάθε περίπτωση.

• Ομοίως, μη χρησιμοποιείτε χαρακτήρες που δεν είναι ASCII σε αναγνωριστικά εάν υπάρχει μόνο η παραμικρή πιθανότητα οι άνθρωποι που μιλούν διαφορετική γλώσσα να διαβάσουν ή να διατηρήσουν τον κώδικα.

Υποσημειώσεις

1

Στην πραγματικότητα, η κλήση με αναφορά αντικειμένου θα ήταν μια καλύτερη περιγραφή, καθώς εάν μεταβιβαστεί ένα μεταβλητό αντικείμενο, ο καλών θα δει τυχόν αλλαγές που κάνει ο καλών σε αυτό (στοιχεία που εισάγονται σε μια λίστα).