Python
Zložené príkazy
Zložené príkazy (compound statements) slúžia na vetvenie
programu. V Pythone je to podmienený príkaz
if a cykly
while a
for, pričom je nielen u if (ako je to
aj v iných programovacích jazykoch), ale aj u cyklov for a
while je dostupná časť else:, ktorá sa vykoná, ak nebude
splnená podmienka hlavného cyklu. Pred tým, než sa pozrieme
na konkrétne príkazy, si však musíme vysvetliť, čo sú to
bloky, ktoré hodnoty v Pythone spŀňajú podmienky a musíme sa
pozrieť na relačné a logické operátory.
Bloky
Bloky sú vlastne zoskupenia príkazov (môže sa jednať aj iba o
1 príkaz), ktoré sa využívajú v zložených príkazoch a tiež
ako telá funkcií. V blokoch sa vytvárajú lokálne premenné.
Znamená to, že ak ste v zdrojovom kóde vášho programu pred
blokom použili určitú premennú, tak tým, že ju uvediete v
bloku, zostane pôvodný obsah tejto premennej zachovaný!
Jednoducho povedané, identifikátory premenných v bloku sa
môžu prekrývať s tými mimo bloku bez toho, aby sa zmenil
obsah rovnomenných premenných mimo bloku. Bloku sú odsadené
určitým konštantným počtom medzier alebo tabulátorov. V
odsadení jedného bloku nie je možné striedať medzi medzerami
a tabulátormi, ani medzi ich počtom. Ak sme teda prvý riadok
bloku odsadili 2 medzerami, tak i druhý musí byť odsadený
dvoma. Ďalšie odsadenie vo vnútri bloku (napr. vnorenie
ďalšieho zloženého príkazu) musíme vykonať dvojnásobnou
hodnotou predchádzajúceho odsadenia, teda v príklade z
predchádzajúceho riadku by to boli 4 medzery.
Podmienky
Pred tým, než sa môžeme pustiť do samotných zložených
príkazov, musíme vedieť, ktoré hodnoty sú v Pythone
považované ako pravdivé a ktoré nie sú.
| Nepravdivé hodnoty: |
None (vysvetlenie ďalej pri príkaze return),
číselné nuly, prázdne sekvenčné dátové typy
(reťazce, polia, tuple) a prázdne slovníky.
|
| Pravdivé hodnoty: |
všetky ostatné hodnoty. |
Relačné a logické operátory
Na rozdiel od C všetky relačné (porovnávacie) operátory majú
tú istú prioritu, ktorá je nižšia ako u aritmetických
operátorov. Čísla sa porovnávajú aritmeticky, znaky podľa
ASCII hodnoty, preto napr. platí, že "a" > "A". Reťazce sa
porovnávajú lexikografiky, čo znamená, že prvý znak ľavého
reťazca sa porovná s prvým znakom pravého reťazca, druhý s
druhým, tretí s tretím atď až do konca jedného z reťazcov,
alebo do prvého rozdielu medzi týmito reťazcami. Preto napr.
platí: "abcd" < "abcde", "abcd2" > "abcd1".
relačné operátory
| operátor |
význam |
| < |
menšie ako |
| > |
väčšie ako |
| == |
rovná sa |
| <= |
menšie ako, alebo sa rovná |
| >= |
väčšie ako, alebo sa rovná |
| != |
nerovná sa |
| in |
je v sekvenčnom dátovom type |
| not in |
nie je v sekvenčnom dátovom type |
Logické operátory sa nám hodia v prípade, že potrebujeme v
jednom výraze vyjadriť viac podmienok. Výrazom a > b
and b < c hovoríme Pythonu, že obidve podmienky
musia byť splnené (musí platiť, že a je väčšie ako b a
súčasne že b je menšie ako c). A a > b or b >
c pre zmenu udáva, že stačí, aby platila jedna podmienka
(a je väčšie ako b, alebo je b väčšie ako c). Tretím a
posledným logickým operátorom je not, ktorým negujeme
pravdivosť výrazu. Napr. ak je v premennej a hodnota 3
(pravdivá hodnota), tak výraz not a je nepravdivá
hodnota. Logické operátory majú v Pythone úplne najnižšiu
prioritu.
logické operátory
| operátor |
význam |
| and |
logické and("a") |
| or |
logické or ("alebo") |
| not |
neguje pravdivosť operandu |
príkaz if
Podmienený príkaz if je dostupný skoro v všetkých
programovacích jazykoch, Python nie je výnimka. Príkaz if
funguje nasledovne: ak je splnená
podmienka1, tak sa
vykoná
blok1 a príkaz if skončí. Ďalšie podmienky sa
zapisujú pomocou časti elif: a ak je jedna z týchto podmienok
splnená, tak sa vykoná blok u príslušnej časti elif: a príkaz
if skončí. Časti elif: nie sú povinné a môže ich byť v kóde
programu viac. Pomocou konštrukcií s viacerými elif: sa
nahradzuje príkaz
switch z iných jazykov (napr. C).
Blok v časti else: sa vykoná, ak ani jedna z predchádzajúcich
podmienok nebola splnená, táto časť tiež nie je povinná.
Príkaz if sa zapisuje takto:
if podmienka1:
blok1
elif podmienka2:
blok2
elif ...
blok ...
else:
blok
Príklad:
>>> cislo=-2
>>> if cislo < 0:
... print 'cislo je zaporne'
... elif cislo > 0:
... print 'cislo je kladne'
... else:
... print 'cislo je 0'
...
cislo je zaporne
cyklus while
Cyklus while má za úlohou opakovať
blok, pokým má
podmienka pravdivú hodnotu. Časť else: nie je povinná
a blok stojaci pri tejto časti sa vykoná, ak
podmienka
nie je splnená. Zápis:
while podmienka:
blok
else:
blok
Príklad:
>>> a, b = 0, 1
>>> while b < 100:
... print b,
... a, b = b, a+b
...
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89
cyklus for
V Pythone sa cyklus for trošku odlišuje od implementácie v C
alebo Pascale. Hlavnou úlohou pythonovského for príkazu je
prechádzať medzi prvkami sekvenčného dátového typu (reťazec,
pole, tuple). Časť else: je nepovinná a vykoná sa vtedy, ak
zlyhalo vykonanie hlavnej časti cyklu for (napr. keď je
sekvenčný_dátový_typ prázdny). Cyklus for sa zapisuje
takto:
for premenná in sekvenčný_dátový_typ:
blok
else:
blok
Príklad:
>>> a='Python', 'Perl', 'C++', 'Java'
>>> for i in range(len(a)):
... print i, a[i]
...
0 Python
1 Perl
2 C++
3 Java
príkazy skoku
V cykloch for a while sú dovolené nasledovné príkazy skoku,
pre mnohých z nás známe aj z iných programovacích jazykov:
break
Príkaz break ukončí najbližší príkaz for alebo while. Ak
ukončený príkaz obsahuje časť else:, tá bude ignorovaná.
Trošku nezmyselný (ďalší príklad nájdete v funkcii
prvocislo2() v odstavci "príkaz return"), ale funkčný
príklad, ktorý veľmi pekne ukazuje činnosť break:
>>> for a in range(1,11):
... if a > 3:
... break
... print a
...
1
2
3
continue
Príkaz continue okamžite ukončí práve vykonávanú slučku a
pokračuje ďalšou slučkou (ak je stále splnená podmienka -
cyklus while, alebo ak sa ešte neprešli všetky prvky v
sekvenčnom dátovom type - cyklus for) v najbližšom cykle for
alebo while.
>>> for a in range(1,11):
... if a%2 == 0:
... continue
... print a
...
1
3
5
7
9
príkaz pass
Príkaz pass nerobí nič. Používa sa ako prázdny blok, keď je
syntakticky nevyhnutné uviesť blok a my v našom programe
nepotrebujeme žiaden príkaz. Príklad:
>>> while 1:
... pass #cakame na prerusenie z klavesnice
Funkcie
Pomocou funkcií "rozkladáme" veľké, ťažko riešiteľné problémy
na menšie časti, ktorých riešenie je hračkou. Toto je prvá
výhoda použitia funkcií. Druhá spočíva v tom, že časť kódu
programu, ktorú využívame viackrát, píšeme len raz.
Definovanie funkcii
Funkcie sa definujú kľúčovým slovom
def, za ktorým
musí nasledovať
identifikátor s menom funkcie. Za
menom musia byť v klasických zátvorkách uvedené
argumenty (ak funkcia nemá argumenty, uvedieme prázdne
zátvorky) a za argumentami nasleduje
dvojbodka. Prvý
riadok by mal byť dokumentačný reťazec. Na ďalšom riadku
nasleduje blok s telom funkcie. Príklad:
>>> def prvocislo(n):
... for x in range(2,n):
... if n % x == 0:
... print n, '=', x, '*', n/x
... break
... else:
... print n, 'je prvocislo'
...
>>> prvocislo(8)
8 = 2 * 4
>>> prvocislo(7)
7 je prvocislo
Uvedením mena funkcie bez zátvoriek s argumentami získame
adresu funkcie. Túto hodnotu je možné priradiť k novému
identifikátoru. Získame tak možnosť volať tú istú funkciu
dvoma menami.
>>> prvocislo #adresa funkcie
<function a at 80c84a0>
>>> druhe_meno=prvocislo
>>> druhe_meno(16)
16 = 2 * 8
Štandardné hodnoty argumentov
Argumentom funkcií je možné priradiť štandardné hodnoty. Ak
potom voláme funkciu s menej argumentami, ako bolo
definované, použijú sa hodnoty argumentov uvedené v definícii
funkcie. Príklad:
>>> def pozdrav(s='ahoj!'):
... print s
...
>>> pozdrav()
ahoj!
>>> pozdrav('dobry den!')
dobry den!
Ak poznáme v definícii funkcie mená argumentov so
štandardnou hodnotou, je možné pri volaní funkcie uviesť
tieto argumenty s novou hodnotou. Najlepšie sa to ukáže na
príklade:
>>> def pozdrav2(koho, ako='Dobry den,
'):
... print ako + koho + '!'
...
>>> pozdrav2('Peter') #klasicke volanie
funkcie
Dobry den, Peter!
>>> pozdrav2('Martin', ako='Ahoj, ') #argument
"ako" dostane novu hodnotu
Ahoj, Martin!
Pri definovaní funkcie je nevyhnutné uviesť argumenty bez
štandardnej hodnoty pred argumentami so štandardnou
hodnotou!
príkaz return
Procedúry sú v Pythone koncipované podobne ako v C. Sú to
vlastne funkcie, ktoré nevracajú žiadnu hodnotu. Aby funkcia
vracala hodnotu, existuje príkaz return. Tento príkaz
okamžite ukončí funkciu a spôsobí, že funkcia vráti hodnotu,
ktorú dostane príkaz return ako argument. Vrátiť sa dajú celé
objekty, ako napr. pole v tomto príklade upravenej funkcie
prvocilso():
>>> def prvocislo2(n):
... "vrati pole s prvocislami do n"
... vysledok=[]
... for n in range(2, n):
... for x in range(2,n):
... if n% x == 0:
... break
... else:
... vysledok.append(n)
... return vysledok
...
>>> a=prvocislo2(30)
>>> a
[2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29]
Pred chvíľou ste čítali, že procedúry nevracajú žiadnu
hodnotu, čo však nie je celkom pravda. Ak nie je funkcia
ukončená príkazom return, alebo ak return nevracia nič
(žiaden objekt), tak funkcia vracia implicitne hodnotu
None, ktorá slúži ako nepravdivá hodnota.
Funkcie s premenným počtom argumentov
Ak chceme v Pythone vytvoriť funkciu s premenným počtom
argumentov, v definícii funkcie uvedieme pred argumentom znak
hviezdičky. Hodnoty argumentu s hviezdičkou sú uložené v
tuple. Príklad:
>>> def fun_s_prem_poctom_arg(*arg):
... print 'tuple s hodnotami *arg: ', arg
... print 'jednotlive hodnoty:'
... for a in range(len(arg)):
... print a, arg[a]
...
>>> fun_s_prem_poctom_arg("arg1",23,'Python')
tuple s hodnotami *arg: ('arg1', 23, 'Python')
jednotlive hodnoty:
0 arg1
1 23
2 Python
V prípade, že uvedieme namiesto jednej hviezdičky dve, tak
bude od nás Python očakávať argumenty s priradenými hodnotami
pomocou znaku "=". Pri volaní funkcie sa hodnoty takto
definovaného argumentu odovzdajú ako slovník, ktorého kľúče
budú argumenty a hodnoty kľúčov budú hodnoty argumentov.
Najlepšie sa to pochopí na príklade:
>>> def vypis_udaje(**udaje):
... for kluc in udaje.keys():
... print kluc, ': ', udaje[kluc]
...
>>> vypis_udaje(Meno='Janko Hrasko', Povolanie='student')
Meno : Janko Hrasko
Povolanie : student
Je možné ľubovolne kombinovať klasické argumenty s
"hviezdičkovými" argumentami. V definícii funkcie je však
nutné uviesť najprv klasické argumenty, za nimi argument s
jednou hviezdičkou a potom argument s dvoma hviezdičkami.
Príklad je spojený s príkladom na dokumentačný reťazec v
ďalšom odstavci.
Dokumentačné reťazce
S dokumentačným reťazcom sme sa už stretli pri programe
lincal a pred chvíľou vo funkcii prvocislo2(). Ako sme si už
povedali v minulej časti seriálu, dokumentačné reťazce slúžia
na dokumentovanie ľubovoľných objektov v Pythone, teda aj
funkcií, ktoré sú v Pythone tiež reprezentované ako objekty.
Dokumentačný reťazec by mal byť na ďalšom riadku hneď po
definícii funkcie a mal by byť koncipovaný stručne. Ak je v
dokumentačom reťazci viac riadkov, tak by mal byť druhý
riadok prázdny, aby oddeľoval prvý riadok (maximálne stručné
zhrnutie) od ostatného textu. Uvádzanie dokumentačných
reťazcov u každého objektu je nepísaným pravidlom všetkých
programátorov v Pythone a bolo by veľmi dobre si z neho
spraviť z tohto pravidla zvyk. K dokumentačnému reťazcu
pristupujeme pomocou konštrukcie
objekt.__doc__.
Dokumentačné reťazce sa zvyknú označovať aj ako "docstrings".
Obligátny príklad:
>>> def inventar(institucia,*adresa,**objekty):
... """Vypise inventar institucie z adresy s objektami a ich poctom.
...
... Objekty sa zadavaju v style: meno_objektu=pocet."""
... print institucia
... print '-'*len(institucia)
... for a in adresa:
... print a
... print #prazdny riadok
... for a in objekty.keys():
... print objekty[a], a
...
>>> inventar('Firma A', 'Hraskova 23', '85101 Bratislava', stol=1, stolicky=4)
Firma A
-------
Hraskova 23
85101 Bratislava
4 stolicky
1 stol
>>> print inventar.__doc__
Vypise inventar institucie z adresy s objektami a ich poctom.
Objekty sa zadavaju v style: meno_objektu=pocet.