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rückgabewerte


Rückgabewerte

Einführung

In dieser Lektion geht es um Rückgabewerte. Ein Rückgabewert ist das Ergebnis, das eine Funktion nach Abschluss ihrer Arbeit zurückgibt. Wir lernen, was eine Funktion ist und wie sie in die modulare Programmierung passt. Die Sprache in dieser Lektion ist einfach. Jede Idee wird in kurzen Sätzen erklärt. Anschauliche Beispiele helfen Ihnen, jedes Konzept zu verstehen.

Stellen Sie sich eine Zauberbox vor. Sie legen etwas hinein und erhalten eine Antwort. Diese Antwort ist wie ein Rückgabewert. So wie ein Automat Ihnen auf Knopfdruck einen Snack gibt, gibt Ihnen eine Funktion einen Rückgabewert zurück, wenn Sie sie auffordern, etwas zu tun.

Was ist eine Funktion?

Eine Funktion ist wie ein spezieller Helfer in einem Computerprogramm. Sie ist ein kleiner Code, der eine Aufgabe erfüllt. Wenn Sie ihr Informationen geben, verarbeitet sie diese und gibt eine Antwort zurück.

Beispielsweise könnte eine Funktion zwei Zahlen addieren. Sie geben ihr zwei Zahlen ein, und sie gibt deren Summe zurück – ein einfaches und klares Ergebnis. Funktionen helfen uns, große Probleme in kleinere, einfachere Teile zu zerlegen. Dieses Konzept nennt man modulare Programmierung.

Modulare Programmierung

Modulare Programmierung bedeutet, ein großes Problem in kleinere Teile zu zerlegen. Jedes Teil besteht aus einer Funktion. So wie man ein Spielzeug baut, indem man verschiedene Teile wie Räder, Karosserie und Bedienelemente zusammensetzt, entsteht bei modularer Programmierung ein Programm durch die Kombination mehrerer kleiner Funktionen.

Durch die Verwendung von Funktionen wird Code leicht verständlich und verwaltbar. Wenn jede Funktion eine kleine Aufgabe übernimmt, können Sie Fehler leichter finden und beheben. Rückgabewerte sind wichtig, da sie es Funktionen ermöglichen, ihre Ergebnisse mit anderen Programmteilen zu teilen.

Was ist ein Rückgabewert?

Der Rückgabewert ist die Antwort einer Funktion nach Abschluss ihrer Arbeit. Nach Abschluss ihrer Aufgabe verwendet eine Funktion den speziellen Befehl „ return “, um das Ergebnis an die Stelle zurückzusenden, an der die Funktion aufgerufen wurde.

Stellen Sie sich das so vor: Sie stellen einem Freund eine Frage und er antwortet Ihnen. In einer Funktion ist die Antwort der Rückgabewert. Ohne den Return-Befehl würde die Funktion zwar ihre Arbeit erledigen, das Ergebnis aber nicht mit dem Rest des Programms teilen.

Betrachten wir beispielsweise eine Funktion, die zwei Zahlen addiert. Wenn wir ihr die Zahlen 2 und 3 geben, addiert sie diese und gibt 5 zurück. Diese 5 ist der Rückgabewert der Funktion.

Hier ist ein einfaches Beispiel in einer Sprache wie Python:

 def add(Zahl1, Zahl2):
    returniere num1 + num2

Ergebnis = add(2, 3)
print(result) # Dies wird gedruckt: 5
  
Beispiel 1: Addieren zweier Zahlen

Dieses Beispiel zeigt, wie eine Funktion zwei Zahlen addiert und die Summe zurückgibt. Führen Sie die folgenden Schritte aus:

  1. Schritt 1: Die Funktion empfängt zwei Zahlen. Beispielsweise ist num1 4 und num2 7.
  2. Schritt 2: Es addiert die beiden Zahlen mit der Berechnung \(\textrm{4} + \textrm{7} = \textrm{11}\) .
  3. Schritt 3: Die Funktion gibt als Antwort die Zahl 11 zurück.

Dies bedeutet, dass die Funktion beim Aufruf von add(4, 7) den Wert 11 zurückgibt.

Beispiel 2: Überprüfen Sie „Gerade“ oder „Ungerade“

Dieses Beispiel erklärt, wie eine Funktion prüft, ob eine Zahl gerade oder ungerade ist.

  1. Schritt 1: Die Funktion nimmt eine Zahl an. Nehmen wir zum Beispiel die Zahl 8.
  2. Schritt 2: Die Funktion prüft, ob die Zahl durch 2 teilbar ist, ohne dass ein Rest übrig bleibt.
  3. Schritt 3: Wenn die Zahl durch 2 teilbar ist, wird der Text „gerade“ zurückgegeben.
  4. Schritt 4: Wenn es nicht durch 2 teilbar ist, wird der Text „odd“ zurückgegeben.

Wenn Sie die Funktion also mit 8 aufrufen, gibt sie „even“ zurück. Wenn Sie sie mit 5 aufrufen, gibt sie „odd“ zurück.

 def check_even_odd(Zahl):
    wenn Zahl % 2 == 0:
        Rückgabe "gerade"
    anders:
        returniere "ungerade"

result1 = check_even_odd(8) # Gibt "gerade" zurück
result2 = check_even_odd(5) # Gibt "odd" zurück
  
Beispiel 3: Ermitteln der Länge eines Wortes

In diesem Beispiel gibt eine Funktion die Länge eines Wortes zurück. Die Länge gibt die Anzahl der Buchstaben im Wort an.

  1. Schritt 1: Die Funktion empfängt ein Wort. Nehmen wir beispielsweise das Wort „Apfel“ .
  2. Schritt 2: Es zählt die Buchstaben im Wort. „Apple“ hat 5 Buchstaben.
  3. Schritt 3: Es gibt die Zahl 5 als Länge des Wortes zurück.

Dies zeigt, dass die Funktion 5 zurückgibt, wenn Sie sie mit dem Wort „Apfel“ aufrufen.

 def Wortlänge(Wort):
    return len(Wort)

Länge = Wortlänge("Apfel")
print(length) # Dies wird gedruckt: 5
  
Die Return-Anweisung

Die return -Anweisung wird innerhalb einer Funktion verwendet, um das Ergebnis zurückzugeben. Wenn der Computer diese Anweisung erreicht, stoppt er die Ausführung des restlichen Funktionscodes und sendet den Rückgabewert an die Stelle zurück, an der die Funktion aufgerufen wurde.

Beispielsweise sendet der Befehl return in der Funktion, die zwei Zahlen addiert, die Summe an den Hauptteil des Programms zurück. Ohne diese Anweisung könnte die Funktion ihr Ergebnis nicht übermitteln.

Warum Rückgabewerte wichtig sind

Rückgabewerte sind in der Programmierung sehr wichtig. Sie ermöglichen es uns, Ergebnisse von Funktionen abzurufen und später zu verwenden. Hier sind einige Gründe, warum Rückgabewerte wichtig sind:

Rückgabewerte ermöglichen die Weitergabe der Antwort von einer Funktion an eine andere. Dies ist nützlich, um größere Programme aus einfachen Teilen zu erstellen.

Funktionen und modulare Programmierung

Bei der modularen Programmierung wird ein großes Problem in kleinere Probleme zerlegt. Jedes dieser kleinen Probleme wird mithilfe einer Funktion gelöst. Diese Funktionen arbeiten im Team zusammen, um das Gesamtproblem zu lösen.

Stellen Sie sich den Bau eines Spielzeugautos vor. Räder, Karosserie und Steuerung werden separat hergestellt. Später werden die Teile zum Auto zusammengesetzt. Jede Funktion in einem Programm funktioniert wie ein Teil dieses Autos.

Rückgabewerte dienen zum Verbinden dieser Teile. Eine Funktion kann ihr Ergebnis an eine andere weitergeben, so wie ein Teil eines Spielzeugautos mit einem anderen Teil zusammenpasst, um ein ganzes Auto zu bilden.

Schritt für Schritt: Wie eine Funktion einen Wert zurückgibt

Sehen wir uns Schritt für Schritt an, wie eine Funktion einen Rückgabewert verwendet. Stellen Sie sich eine Funktion vor, die eine Zahl verdoppelt:

  1. Schritt 1: Sie geben der Funktion eine Zahl. Beispielsweise geben Sie die Zahl 6 an.
  2. Schritt 2: Die Funktion multipliziert 6 mit 2. Die Berechnung lautet \(\textrm{6} \times \textrm{2} = \textrm{12}\) .
  3. Schritt 3: Die Funktion verwendet die return- Anweisung, um die Zahl 12 zurückzusenden.
 def Doppelzahl(n):
    return n * 2

Ergebnis = Doppelzahl(6)
print(result) # Dies wird gedruckt: 12
  

Dieses Beispiel zeigt, wie eine Funktion eine Eingabe entgegennimmt, verarbeitet und eine Ausgabe zurückgibt.

Häufige Fehler bei Rückgabewerten

Beim Lernen über Rückgabewerte machen Schüler manchmal Fehler. Hier sind einige häufige Fehler und wie man sie vermeidet:

Wenn Sie sich dieser Fehler bewusst sind, können Sie besseren und saubereren Code schreiben.

Realweltliche Anwendungen von Rückgabewerten

Rückgabewerte sind nicht nur für Computerprogramme relevant. Sie sind in vielen alltäglichen Aufgaben nützlich. Betrachten Sie diese Beispiele:

Diese Beispiele zeigen, wie Rückgabewerte in vielen realen Anwendungen hilfreich sind.

Verwenden von Rückgabewerten in einer Sequenz

Manchmal wird die Ausgabe einer Funktion als Eingabe für eine andere Funktion verwendet. Dies ist wie eine Kette, bei der ein Teil dem nächsten hilft.

Stellen Sie sich vor, Sie setzen ein Puzzle zusammen. Jedes Teil wird einzeln gefunden, und dann fügen sich die Teile zusammen, um das Bild zu vervollständigen. In der Programmierung kann eine Funktion einen Wert zurückgeben, den die nächste Funktion verwendet.

Beispielsweise könnte eine Funktion das Alter eines Baumes berechnen, während eine andere anhand dieses Alters entscheidet, ob der Baum jung oder alt ist. Die erste Funktion gibt das Alter zurück, die zweite nutzt dieses Alter zur Entscheidungsfindung. Dies zeigt, wie Funktionen mithilfe von Rückgabewerten zusammenarbeiten.

Weitere Beispiele für Rückgabewerte

Hier sind einige weitere Möglichkeiten, wie Rückgabewerte verwendet werden:

Jedes dieser Beispiele zeigt, wie Rückgabewerte beim Lösen verschiedener Probleme im Code helfen.

So schreiben Sie eine Funktion, die einen Wert zurückgibt

Das Schreiben einer Funktion, die einen Wert zurückgibt, ist einfach, wenn Sie klare Schritte befolgen:

  1. Definieren Sie die Funktion: Beginnen Sie mit dem Schlüsselwort def, gefolgt vom Namen der Funktion.
  2. Benennen Sie die Funktion: Verwenden Sie einen Namen, der angibt, was die Funktion tut. Beispielsweise add oder double .
  3. Führen Sie die Aufgabe aus: Schreiben Sie die Schritte, die die Funktion in ihrem Hauptteil ausführen soll.
  4. Ergebnis zurückgeben: Verwenden Sie die return -Anweisung, um den endgültigen Wert zurückzusenden.

Hier ist ein Beispiel für eine Funktion, die zwei Zahlen multipliziert:

 def multiplizieren(a, b):
    Ergebnis = a * b
    Ergebnis zurückgeben

Ausgabe = Multiplikation (3, 4)
print(output) # Dies wird gedruckt: 12
  

In diesem Code nimmt die Funktion „multiplizieren“ zwei Zahlen, multipliziert sie und gibt das Produkt zurück.

Üben Sie mit einfachen Ideen

Stellen Sie sich eine einfache Frage wie „Was ist 2 plus 2?“ vor. Stellen Sie sich vor, Sie schreiben eine Anweisung, die diese beiden Zahlen addiert. Die Funktion nimmt die Zahlen, addiert sie und gibt das Ergebnis zurück. Das ist die Idee hinter der Verwendung von Funktionen und Rückgabewerten.

Stellen Sie sich jedes Mal, wenn Sie eine Funktion schreiben, vor, sie sei wie ein Freund, der eine kleine Aufgabe erledigt und Ihnen anschließend die Antwort gibt. Mit etwas Übung wird das Schreiben von Funktionen und das Arbeiten mit Rückgabewerten einfach und macht Spaß.

Rückgabewerte vs. Druckwerte

Es ist wichtig, den Unterschied zwischen return und print zu kennen. Wenn Sie die print -Anweisung verwenden, wird das Ergebnis sofort auf dem Bildschirm angezeigt. Wenn Sie jedoch einen Wert zurückgeben , wird dieser an den Programmteil zurückgesendet, der die Funktion aufgerufen hat.

Stellen Sie sich das Drucken wie das Zeigen einer Zeichnung vor Ihren Freunden vor. Die Rückgabe eines Wertes ist wie das Übergeben einer Kopie der Zeichnung zur späteren Verwendung. Mit anderen Worten: Die Rückgabe speichert den Wert zur späteren Verwendung im Programm.

Rückgabewerte in verschiedenen Programmiersprachen

Die Idee von Rückgabewerten ist weit verbreitet. In vielen Programmiersprachen ist das Konzept dasselbe. Egal, ob Sie in Python, Java oder C++ schreiben, verwenden Sie eine return-Anweisung, um einen Wert aus einer Funktion zurückzugeben.

Das bedeutet, dass Sie, sobald Sie sich mit Rückgabewerten auskennen, das Konzept in vielen verschiedenen Programmiersprachen anwenden können. Die Kernidee bleibt bestehen: Eine Funktion führt eine Aufgabe aus und gibt dann das Ergebnis für weitere Aktionen zurück.

Wie Rückgabewerte mit anderen Teilen von Programmen verbunden sind

Rückgabewerte funktionieren nicht allein. Sie verbinden verschiedene Teile eines Programms. Eine Funktion kann ihr Ergebnis an eine andere Funktion weitergeben. Dadurch funktioniert das gesamte Programm wie ein gut organisiertes Team.

Stellen Sie sich vor, Sie lösen ein Puzzle. Jedes Teil, das Sie zusammensetzen, hilft Ihnen, das nächste Teil zusammenzusetzen. Beim Programmieren kann der Rückgabewert einer Funktion zum Input einer neuen Funktion werden. Diese klare Informationskette erleichtert das Lösen großer Probleme.

Zusätzliche hilfreiche Tipps

Beim Schreiben von Funktionen ist es ratsam, zu planen, was die Funktion tun soll. Überlegen Sie sich, welche Informationen Sie eingeben und welches Ergebnis Sie am Ende benötigen. Beginnen Sie mit einfachen Beispielen wie der Addition zweier Zahlen oder der Prüfung, ob eine Zahl gerade oder ungerade ist.

Testen Sie Ihre Funktionen mit verschiedenen Werten. Wenn der zurückgegebene Wert nicht Ihren Erwartungen entspricht, überprüfen Sie jeden Schritt der Funktion. Übung ist der Schlüssel zum Verständnis von Rückgabewerten und Funktionen. Mit der Zeit wird Ihnen die Anwendung dieser Techniken ganz selbstverständlich.

Denken Sie immer daran, dass eine Funktion ein Helfer ist. Sie erledigt eine kleine Aufgabe und gibt das Ergebnis anschließend als Rückgabewert weiter. Behandeln Sie Ihre Funktionen als vertrauenswürdige Teammitglieder in Ihren Programmierprojekten.

Indem Sie Rückgabewerte lernen und verwenden, erstellen Sie übersichtliche und leicht verständliche Programme. Jede Funktion und ihr Rückgabewert wirken zusammen, um ein großes Problem Schritt für Schritt zu lösen.

Abschluss

Rückgabewerte sind ein sehr wichtiges Konzept in der Programmierung. Sie sind die Antworten, die Funktionen nach Abschluss ihrer Arbeit zurückgeben. Wenn Sie eine Funktion aufrufen, erhalten Sie einen Wert, den Sie später in Ihrem Programm verwenden können.

In dieser Lektion haben wir Folgendes gelernt:

Denken Sie beim Programmieren an diese wichtigen Punkte. Verwenden Sie einfache Funktionen, um kleine Aufgaben zu lösen, und kombinieren Sie diese schrittweise zu komplexen Programmen. Wenn Sie Funktionen und ihre Rückgabewerte gut verstehen, können Sie erkennen, wie Computer Probleme schrittweise lösen.

Denken Sie jedes Mal, wenn Sie einen Taschenrechner benutzen, einen Verkaufsautomaten sehen oder ein Online-Formular ausfüllen, an die Magie von Funktionen und Rückgabewerten. Diese Ideen tragen dazu bei, unsere alltägliche Technologie intelligent und effizient zu gestalten.

Übe weiter das Schreiben kleiner Funktionen. Verstehe, wie jede Funktion ihre Eingabe erhält, ihre Aufgabe erfüllt und eine nützliche Antwort zurückgibt. Mit zunehmender Erfahrung wirst du feststellen, dass es dir viel leichter fällt, unterhaltsame Projekte zu erstellen und Rätsel mit Code zu lösen.

Denken Sie daran: Übung ist sehr wichtig. Jede Funktion, die Sie schreiben, lehrt Sie, logisch zu denken und Probleme in klaren Schritten zu lösen. Mit jeder neuen Funktion legen Sie den Grundstein für weitere spannende Programmierabenteuer.

Vielen Dank, dass Sie sich heute mit Rückgabewerten beschäftigt haben. Entdecken Sie weiter und genießen Sie die Reise des Programmierens – eine kleine Funktion nach der anderen!

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