Funksionet dhe programimi modular janë pjesë të rëndësishme të programimit kompjuterik. Ato na ndihmojnë të krijojmë programe të qarta dhe të kuptueshme. Ky mësim do të shpjegojë se çfarë do të thotë funksione dhe programim modular, duke përdorur gjuhë të thjeshtë dhe shembuj të përditshëm. Çdo koncept shpjegohet hap pas hapi. Do të mësoni se cilat janë funksionet, pse i përdorim ato dhe si e bëjnë kodin tonë të organizuar dhe argëtues për të punuar. Ne gjithashtu do të shqyrtojmë se si programimi modular e ndan një problem të madh në pjesë më të vogla dhe të menaxhueshme.
Një funksion është si një makinë e vogël që bën një punë. Në programim, një funksion është një bllok kodi që kryen një detyrë specifike kur thirret. Mendoni për një makinë shitëse. Kur vendosni para, makina ju jep një meze të lehtë. Hapat (vendosja e parave, zgjedhja e një rostiçeri dhe marrja e ushqimit) janë të gjitha pjesë e këtij funksioni.
Një funksion merr të dhëna, e përpunon atë dhe më pas kthen një dalje. Për shembull, nëse një funksion shton dy numra, ai merr numrat si hyrje dhe jep shumën si dalje. Kjo ide është e ngjashme me mënyrën se si mund të përzieni dy ngjyra për të marrë një ngjyrë të re në art. Hyrjet janë ngjyrat, dhe dalja është ngjyra e re.
Çdo funksion ka disa pjesë të rëndësishme:
Për shembull, një funksion i thjeshtë me emrin përshëndetje mund të marrë një emër si hyrje dhe të kthejë një përshëndetje miqësore. Hapat në funksion funksionojnë njësoj si të bëni një sanduiç: ju zgjidhni përbërësit tuaj, i përzieni së bashku dhe më pas shijoni sanduiçin.
Le të shohim një shembull. Supozoni se dëshironi një funksion që mirëpret një person me emër. Ja se si mund të duket funksioni:
definitivisht përshëndetje (emri):
kthej "Përshëndetje, " + emri + "!"
Në këtë funksion:
Programimi modular ka të bëjë me ndarjen e një problemi të madh në pjesë më të vogla dhe të lehta për t'u zgjidhur. Çdo pjesë e programit është bërë si një modul ose funksion i veçantë. Në këtë mënyrë, programi bëhet si një enigmë ku çdo pjesë përshtatet së bashku për të formuar të gjithë pamjen.
Imagjinoni që dëshironi të ndërtoni një kështjellë LEGO. Në vend që të përpiqeni të ndërtoni të gjithë kështjellën menjëherë, ju ndërtoni kulla, mure dhe dyer veç e veç. Më vonë, ju bashkoni këto pjesë për të formuar kështjellën e plotë. Në programim, programimi modular është si ndërtimi me pjesë LEGO. Çdo pjesë (funksion ose modul) bën punën e vet.
Ka shumë arsye për të përdorur funksionet dhe programimin modular:
Këto ide i ndihmojnë programuesit të menaxhojnë problemet komplekse dhe të ndërtojnë projekte më të mëdha në një mënyrë të thjeshtë.
Këtu janë më shumë shembuj që ju tregojnë funksione të ndryshme dhe si funksionojnë ato.
Ky funksion do të shtojë dy numra. Është si një kuti magjike që merr dy numra dhe ju jep shumën e tyre.
Për shembull, vendosja e 3 dhe 2 jep 5 si rezultat. Shihni kodin më poshtë:
definicion add(a, b):
kthej a + b
Ky funksion ju ndihmon çdo herë që ju duhet të kombinoni dy numra. Ashtu si përzierja e dy ngjyrave të ndryshme për të krijuar një ngjyrë të re, këtu ju përzieni dy numra për të marrë totalin e tyre.
Ky funksion ju tregon nëse një numër është çift ose tek. Një numër çift mund të ndahet në mënyrë të barabartë me 2, ndërsa një numër tek jo.
Imagjinoni që keni një shportë me mollë. Nëse përpiqeni t'i vendosni mollët në çifte dhe një mollë mbetet jashtë, atëherë ai numër është tek. Funksioni funksionon si një test i thjeshtë:
Përcaktimi i numrit të kontrollit (numri):
nëse num % 2 == 0:
kthehu "madje"
tjetër:
ktheje "të çuditshme"
Kur futni një numër, funksioni kryen një kontroll duke përdorur operatorin modul (i cili gjen pjesën e mbetur pas pjesëtimit). Nëse pjesa e mbetur kur pjesëtohet me 2 është zero, ajo kthen "çift"; përndryshe, ai kthehet "tek".
Ky funksion merr një emër si hyrje dhe kthen një përshëndetje të personalizuar. Për shembull, nëse i jepni emrin "Alice", dalja do të jetë "Përshëndetje, Alice!"
def create_greeting(emri):
kthej "Përshëndetje, " + emri + "!"
Ky shembull i thjeshtë tregon se si funksionet mund të përdoren për të krijuar mesazhe miqësore. Çdo thirrje funksioni funksionon njësoj si t'i bini ziles së derës dhe të merrni një pritje të ngrohtë.
Në programimin modular, shpesh përdorni funksione brenda funksioneve të tjera. Kjo quhet "përbërje funksioni". Është e ngjashme me ndërtimin e një sanduiçi duke përdorur përbërës të ndryshëm.
Konsideroni një program që krijon një vakt të plotë. Mund të keni funksione të veçanta për të bërë një sallatë dhe një sanduiç. Më pas, një funksion tjetër i thërret këto funksione për të shërbyer një vakt të plotë.
def make_salad():
kthim "sallatë e freskët"
def make_sandwich ():
kthim "Sanduiç i shijshëm"
def make_meal():
sallatë = bëj_sallatë()
sanduiç = bëj_sanduiç()
sallatë kthimi + "me" + sanduiç
Duke kombinuar funksionet e vogla make_salad dhe make_sandwich , funksioni make_meal prodhon një mesazh të plotë. Nëse keni nevojë të ndryshoni recetën e sanduiçit, ju ndryshoni vetëm funksionin make_sandwich , jo të gjithë kodin e vaktit.
Kur ke një problem të madh, është më e lehtë ta zgjidhësh duke e ndarë në pjesë. Çdo pjesë e vogël mund të zgjidhet nga një funksion. Kjo është ideja thelbësore e programimit modular.
Imagjinoni që keni një dhomë shumë të çrregullt. Në vend që t'i pastroni të gjitha menjëherë, mund të bëni një plan:
Çdo hap është i thjeshtë dhe i lehtë. Kur të përfundoni të gjitha hapat, dhoma juaj është e pastër. Në programim, çdo hap menaxhohet nga një funksion. Kjo e bën shumë më të lehtë zgjidhjen e problemit.
Një modul është një skedar që përmban disa funksione. Kur krijoni një modul, ju e bëni kodin tuaj të ripërdorshëm dhe të organizuar. Për shembull, mund të krijoni një modul të quajtur math_tools që mban funksione për aritmetikën bazë.
Në math_tools , mund të keni funksione si shtimi , zbritja , shumëzimi dhe pjesëtimi . Më pas, mund të përdorni math_tools në shumë programe të ndryshme pa e rishkruar kodin.
# Ky është një shembull i një moduli të quajtur math_tools.py
definicion add(a, b):
kthej a + b
def zbrit (a, b):
kthej a - b
shumëzoj def(a, b):
ktheni a * b
def ndarje (a, b):
nëse b != 0:
kthej a / b
tjetër:
kthej "Nuk mund të pjesëtohet me zero!"
Duke e importuar këtë modul në programin tuaj, ju mund t'i telefononi funksionet sa herë që ju nevojiten. Kjo kursen kohë dhe e mban punën tuaj të rregullt.
Kur përdorni disa funksione së bashku, ju ndihmon të ndërtoni programe më të mëdha. Çdo funksion funksionon në mënyrë të pavarur, si punëtorët në një ekip. Nëse një punëtor nuk po funksionon mirë, mund ta zëvendësoni atë pjesë pa ndikuar në të gjithë ekipin.
Për shembull, një lojë e thjeshtë mund të ketë funksione si move_player , check_collision dhe update_score . Çdo funksion është përgjegjës për një detyrë. Së bashku, ata bëjnë që loja të funksionojë pa probleme.
Zgjedhja e emrave të qartë dhe të thjeshtë për funksionet është shumë e rëndësishme. Një emër i mirë ju tregon se çfarë bën funksioni. Kur shihni një funksion të quajtur llogarit_total , menjëherë e dini se ai shton vlera. Emrat e thjeshtë dhe të qartë e bëjnë kodin më të lehtë për t'u lexuar, kuptuar dhe përdorur.
Shmangni përdorimin e emrave të gjatë ose konfuzë. Përdorni fjalë që lidhen drejtpërdrejt me detyrën që kryen funksioni. Ky zakon i ndihmon edhe programuesit e rinj të kuptojnë se çfarë bën secili funksion.
Ndonjëherë funksionet mund të përballen me probleme, si p.sh. pjesëtimi me zero. Është e rëndësishme që këto gabime të trajtohen me hijeshi. Shumë funksione kontrollojnë për gabime të tilla dhe japin një mesazh të dobishëm nëse diçka shkon keq.
Për shembull, në funksionin tonë të ndarjes shohim:
def ndarje (a, b):
nëse b != 0:
kthej a / b
tjetër:
kthej "Nuk mund të pjesëtohet me zero!"
Ky kod kontrollon nëse b është zero. Nëse është, funksioni ju tregon se nuk mund të pjesëtoni me zero. Kjo parandalon dështimin e programit dhe ju ndihmon të kuptoni se çfarë shkoi keq.
Parametrat janë mbajtës të vendeve brenda një funksioni. Kur thërrisni funksionin, kaloni vlera të quajtura argumente. Për shembull, në funksionin add(a, b) , a dhe b janë parametra. Kur thërrisni funksionin me add(10, 5) , vlerat 10 dhe 5 bëhen argumente.
Kjo metodë e bën funksionin fleksibël. Mund të përdorni argumente të ndryshme sa herë që thërrisni funksionin. Është si një recetë. Edhe nëse përdorni fruta të ndryshme në një sallatë, hapat mbeten të njëjtë dhe ju përsëri merrni një sallatë të shijshme.
Shumë teknologji të përditshme mbështeten në funksione dhe programim modular. Këtu janë disa shembuj nga jeta reale:
Programimi modular ndihmon në krijimin e sistemeve që janë fleksibël dhe të lehtë për t'u përditësuar. Kur një pjesë ka nevojë për ndryshim ose rregullim, rregullohet vetëm moduli përkatës. Në këtë mënyrë, sistemi i përgjithshëm vazhdon të funksionojë pa probleme.
Ka disa gabime të zakonshme që programuesit e rinj mund të bëjnë kur shkruajnë funksione. Duke i ditur këto, ju mund t'i shmangni ato:
Duke shmangur këto gabime, mund të shkruani kod më të pastër dhe më efikas. Kjo i bën programet tuaja më të lehta për tu mirëmbajtur dhe kuptuar.
Funksionet janë blloqet ndërtuese të moduleve. Një modul është si një kuti veglash që përmban shumë funksione. Ashtu siç do të mbani mjete të ngjashme së bashku, ju gruponi funksionet e lidhura në një modul. Në këtë mënyrë, kur ju duhet të kryeni një detyrë specifike, ju e dini saktësisht se ku të kërkoni.
Për shembull, mund të keni një modul për operacionet matematikore, një modul për trajtimin e vargjeve dhe një tjetër për të punuar me datat. Çdo modul organizon funksione që lidhen me zonën e tij. Kjo strukturë është shumë e dobishme kur projektet rriten.
Sa herë që përballeni me një problem të madh në programim, qasja më e mirë është ta ndani atë në probleme më të vogla. Çdo problem i vogël mund të zgjidhet duke shkruar një funksion. Pasi të zgjidhen të gjitha pjesët e vogla, ato bashkohen për të formuar zgjidhjen e plotë.
Kjo qasje është e ngjashme me zgjidhjen e një puzzle. Ju filloni me pjesët dhe më pas i lidhni ato një nga një për të parë foton e plotë. Duke ditur se çdo pjesë e vogël funksionon në mënyrë korrekte e bën rezultatin përfundimtar të fortë dhe të besueshëm.
Këtu janë disa këshilla të thjeshta kur shkruani funksionet tuaja:
Duke përdorur këto këshilla, mund të ndërtoni funksione të forta dhe të kuptueshme që mund të ripërdoren në shumë projekte.
Le të kalojmë një proces të thjeshtë hap pas hapi për të shkruar dhe përdorur funksionet në një program:
Ky proces ju ndihmon të ndërtoni programe në mënyrë modulare. Çdo pjesë e vogël kryhet nga një funksion dhe të gjitha pjesët bashkohen për programin përfundimtar.
Le të shqyrtojmë idetë kryesore nga ky mësim:
Ky mësim ka treguar se si përdorimi i funksioneve dhe programimit modular mund ta bëjë jetën tuaj të kodimit më të thjeshtë dhe më argëtues. Çdo funksion është si një mjet i dobishëm që përfundon një pjesë të një projekti të madh. Kur i bashkoni këto mjete, ndërtoni programe që janë të rregullta, të organizuara dhe të lehta për t'u kuptuar.
Mbani mend, çelësi i një programimi të mirë është ndarja e problemeve në pjesë të vogla dhe të menaxhueshme. Pavarësisht nëse jeni duke shtuar numra, duke përshëndetur dikë ose duke ndërtuar një lojë, funksionet ju ndihmojnë ta bëni atë hap pas hapi. Programimi modular është strategjia që ju lejon të ndërtoni sisteme komplekse duke përdorur pjesë të thjeshta dhe të qarta.
Ndërsa praktikoni shkrimin e funksioneve dhe vendosjen e kodit në module, do të përmirësoheni në zgjidhjen e problemeve. Çdo funksion i vogël që shkruani është një hap drejt krijimit të programeve më të mëdha dhe më mbresëlënëse. Vazhdoni të eksperimentoni, testoni dhe përmirësoni kodin tuaj ashtu si do të bënit me çdo puzzle argëtuese ose grup ndërtimi!