Функциите и модуларното програмирање се важни делови од компјутерското програмирање. Тие ни помагаат да создадеме јасни и лесно разбирливи програми. Оваа лекција ќе објасни што значат функциите и модуларното програмирање, користејќи едноставен јазик и секојдневни примери. Секој концепт е објаснет чекор по чекор. Ќе дознаете кои се функциите, зошто ги користиме и како тие го прават нашиот код организиран и забавен за работа. Исто така, ќе истражиме како модуларното програмирање го дели големиот проблем на помали, податливи делови.
Функцијата е како мала машина која врши една работа. Во програмирањето, функцијата е блок од код кој извршува одредена задача кога ќе се повика. Размислете за автомат. Кога ставате пари, машината ви дава закуска. Чекорите (ставање пари, избор на ужина и добивање на ужина) се сите делови од оваа функција.
Функцијата зема влез, го обработува и потоа враќа излез. На пример, ако функцијата додаде два броја, таа ги зема броевите како влез и ја дава сумата како излез. Оваа идеја е слична на тоа како можете да измешате две бои за да добиете нова боја во уметноста. Влезовите се боите, а излезот е новата боја.
Секоја функција има неколку важни делови:
На пример, едноставна функција со име поздрав може да земе име како влез и да врати пријателски поздрав. Чекорите во функцијата функционираат исто како правењето сендвич: ги избирате состојките, ги мешате заедно и потоа уживате во сендвичот.
Ајде да видиме пример. Да претпоставиме дека сакате функција која пречекува личност по име. Еве како може да изгледа функцијата:
дефинитивен поздрав (име):
врати "Здраво, " + име + "!"
Во оваа функција:
Модуларното програмирање е за разделување на голем проблем на помали, лесни за решавање делови. Секој дел од програмата е направен како посебен модул или функција. На овој начин, програмата станува како сложувалка каде секое парче се вклопува заедно за да ја формираат целата слика.
Замислете дека сакате да изградите ЛЕГО замок. Наместо да се обидувате да го изградите целиот замок одеднаш, вие градите кули, ѕидови и врати одделно. Подоцна, ги спојувате овие парчиња за да го формирате целосниот замок. Во програмирањето, модуларното програмирање е како градење со LEGO парчиња. Секое парче (функција или модул) си ја врши својата работа.
Постојат многу причини за користење на функции и модуларно програмирање:
Овие идеи им помагаат на програмерите да управуваат со сложени проблеми и да градат поголеми проекти на едноставен начин.
Еве повеќе примери кои ви покажуваат различни функции и како тие функционираат.
Оваа функција ќе додаде два броја. Тоа е како волшебна кутија која зема два броја и ви го дава нивниот збир.
На пример, со ставање 3 и 2 се добива 5 како резултат. Погледнете го кодот подолу:
def add(a, b):
врати a + b
Оваа функција помага во секое време кога треба да комбинирате два броја. Исто како што мешате две различни бои за да направите нова боја, овде мешате два броја за да го добиете нивниот збир.
Оваа функција ви кажува дали бројот е парен или непарен. Парен број може да се подели рамномерно со 2, додека непарен број не може.
Замислете дека имате кошница со јаболка. Ако се обидете да ги поставите јаболките во парови и едно јаболко се изостави, тогаш тој број е непарен. Функцијата работи како едноставен тест:
дефинитивен проверен_број (број):
ако број % 2 == 0:
врати „дури“
друго:
врати „непарно“
Кога внесувате број, функцијата врши проверка со помош на операторот модуло (кој го наоѓа остатокот по делењето). Ако остатокот кога се дели со 2 е нула, тој враќа „парен“; во спротивно, се враќа „непар“.
Оваа функција зема име како влез и враќа персонализиран поздрав. На пример, ако го дадете името "Alice", излезот ќе биде "Здраво, Алис!"
def create_greeting(име):
врати "Здраво, " + име + "!"
Овој едноставен пример покажува како функциите може да се користат за создавање пријателски пораки. Секој функционален повик функционира исто како ѕвонење на врата и топло добредојде.
Во модуларното програмирање, често користите функции во други функции. Ова се нарекува „функциски состав“. Слично е како да се изгради сендвич користејќи различни состојки.
Размислете за програма што создава целосен оброк. Можеби имате посебни функции за да направите салата и сендвич. Потоа, друга функција ги повикува овие функции за да послужи целосен оброк.
def make_salad():
враќање „свежа салата“
def make_sandwich():
враќање „Вкусен сендвич“
def make_meal():
салата = направи_салата()
сендвич = направи_сендвич()
повратна салата + "со" + сендвич
Со комбинирање на малите функции make_salad и make_sandwich , функцијата make_meal произведува целосна порака. Ако треба да го промените рецептот за сендвич, ја менувате само функцијата make_sandwich , а не целата шифра на оброк.
Кога имате голем проблем, полесно е да го решите со тоа што ќе го разделите на делови. Секој мал дел може да се реши со функција. Ова е основната идеја на модуларното програмирање.
Замислете дека имате многу неуредна соба. Наместо да го исчистите одеднаш, можете да направите план:
Секој чекор е едноставен и лесен. Кога ќе ги завршите сите чекори, вашата соба е чиста. Во програмирањето, секој чекор е управуван од функција. Ова го прави решавањето на проблемот многу полесно.
Модул е датотека која содржи неколку функции. Кога креирате модул, го правите вашиот код повторно употреблив и организиран. На пример, можете да креирате модул наречен math_tools кој содржи функции за основна аритметика.
Во math_tools , може да имате функции како собирање , одземање , множење и делење . Потоа, можете да користите math_tools во многу различни програми без да го препишувате кодот.
# Ова е пример за модул со име math_tools.py
def add(a, b):
врати a + b
дефиниција одзема(а, б):
врати a - b
деф множи(а, б):
врати a * b
дефинитивна поделба (а, б):
ако b != 0:
врати a / b
друго:
врати "Не може да се подели со нула!"
Со внесување на овој модул во вашата програма, можете да ги повикате функциите секогаш кога ви се потребни. Ова заштедува време и ја одржува вашата работа уредна.
Кога користите неколку функции заедно, тоа ви помага да изградите поголеми програми. Секоја функција работи независно, како работници во тим. Ако еден работник не работи добро, можете да го замените тој дел без да влијаете на целиот тим.
На пример, едноставна игра може да има функции како што се move_player , check_collision и update_score . Секоја функција е одговорна за една задача. Заедно, тие прават играта да функционира непречено.
Многу е важно да се изберат јасни и едноставни имиња за функциите. Доброто име ви кажува што работи функцијата. Кога ќе видите функција со име пресметка_тотал , веднаш знаете дека таа собира вредности. Едноставните и јасни имиња го прават кодот полесен за читање, разбирање и користење.
Избегнувајте да користите долги или збунувачки имиња. Користете зборови кои директно се однесуваат на задачата што ја извршува функцијата. Оваа навика им помага дури и на новите програмери да разберат што прави секоја функција.
Понекогаш функциите може да се соочат со проблеми, како што е делење со нула. Важно е благодатно да се справите со овие грешки. Многу функции проверуваат за такви грешки и даваат корисна порака ако нешто тргне наопаку.
На пример, во нашата функција за делење гледаме:
дефинитивна поделба (а, б):
ако b != 0:
врати a / b
друго:
врати "Не може да се подели со нула!"
Овој код проверува дали b е нула. Ако е така, функцијата ви кажува дека не можете да делите со нула. Ова го спречува паѓањето на програмата и ви помага да разберете што тргнало наопаку.
Параметрите се локали во рамките на функцијата. Кога ја повикувате функцијата, внесувате вредности наречени аргументи. На пример, во функцијата add(a, b) , a и b се параметри. Кога ќе ја повикате функцијата со add(10, 5) , вредностите 10 и 5 стануваат аргументи.
Овој метод ја прави функцијата флексибилна. Можете да користите различни аргументи секогаш кога ќе ја повикате функцијата. Тоа е како рецепт. Дури и ако користите различни овошја во салата, чекорите остануваат исти, а сепак добивате вкусна салата.
Многу секојдневни технологии се потпираат на функции и модуларно програмирање. Еве неколку примери од реалниот живот:
Модуларното програмирање помага да се создадат системи кои се флексибилни и лесни за ажурирање. Кога еден дел треба да се смени или поправи, се прилагодува само поврзаниот модул. На овој начин, целокупниот систем продолжува да работи непречено.
Постојат неколку вообичаени грешки што новите програмери може да ги направат при пишување функции. Знаејќи ги овие, можете да ги избегнете:
Со избегнување на овие грешки, можете да напишете почист и поефикасен код. Ова ги прави вашите програми полесни за одржување и разбирање.
Функциите се градежни блокови на модулите. Модулот е како кутија со алатки што содржи многу функции. Исто како што би чувале слични алатки заедно, ги групирате поврзаните функции во модул. На овој начин, кога треба да завршите одредена задача, точно знаете каде да погледнете.
На пример, може да имате модул за математички операции, модул за ракување со низи и друг за работа со датуми. Секој модул организира функции поврзани со неговата област. Оваа структура е многу корисна кога проектите стануваат поголеми.
Секогаш кога ќе се соочите со голем проблем во програмирањето, најдобриот пристап е да го разделите на помали проблеми. Секој мал проблем може да се реши со пишување функција. Откако ќе се решат сите мали делови, тие се ставаат заедно за да се формира комплетното решение.
Овој пристап е сличен на решавање на сложувалка. Почнувате со парчињата и потоа ги поврзувате еден по еден за да ја видите целосната слика. Знаејќи дека секој мал дел работи правилно, го прави конечниот резултат силен и сигурен.
Еве неколку едноставни совети кога ги пишувате вашите функции:
Користејќи ги овие совети, можете да изградите силни и лесно разбирливи функции кои можат повторно да се користат во многу проекти.
Дозволете ни да поминеме низ едноставен процес чекор-по-чекор за пишување и користење на функции во програма:
Овој процес ви помага да изградите програми на модуларен начин. Секој мал дел го прави функција, а сите делови се здружуваат за финалната програма.
Да ги разгледаме главните идеи од оваа лекција:
Оваа лекција покажа како користењето функции и модуларното програмирање може да го направи вашиот живот на кодирање поедноставен и позабавен. Секоја функција е како корисна алатка која завршува дел од голем проект. Кога ќе ги соберете овие алатки, ќе изградите програми кои се уредни, организирани и лесни за разбирање.
Запомнете, клучот за добро програмирање е да ги разделите проблемите на мали, податливи делови. Без разлика дали додавате броеви, поздравувате некого или градите игра, функциите ви помагаат да го направите тоа чекор по чекор. Модуларното програмирање е стратегијата што ви овозможува да изградите сложени системи користејќи едноставни, јасни делови.
Како што вежбате пишување функции и ставање на вашиот код во модули, ќе бидете подобри во решавањето на проблемите. Секоја мала функција што ја пишувате е чекор кон создавање поголеми и повпечатливи програми. Продолжете да експериментирате, тестирате и да го подобрувате вашиот код исто како што би правеле со која било забавна сложувалка или градба!