Een functie is een blok herbruikbare code dat een bepaalde actie uitvoert. Om een functie aan het werk te zetten, roep je hem aan (Engels: “call”), met de parameters als de functie nodig heeft. Je hoeft niet te weten hoe de functie precies werkt. Je hoeft slechts drie dingen te weten:

Ik ga deze elementen één voor één bespreken.

Functienamen

Iedere functie heeft een naam. Net als variabele namen, mogen functie namen alleen bestaan uit letters, cijfers, en underscores, en mogen ze niet starten met een cijfer. Vrijwel alle standaard Python functies bestaan alleen uit kleine letters. Gewoonlijk is de naam van een functie een korte beschrijving van wat de functie doet.

Als je in een tekst refereert aan een functie, is het de gewoonte dat je achter de naam van de functie een openings- en sluithaakje zet, omdat functies in code altijd die haakjes hebben (zelfs al staat er niks tussen de haakjes).

Parameters

Sommige functies worden aangeroepen met parameters (“argumenten”), die meestal verplicht zijn. De parameters worden geplaatst tussen de haakjes die achter de functienaam staan. Als er meerdere parameters zijn, moet je er komma’s tussen zetten.

De parameters zijn de waardes die de programmeur aan de functie geeft om te verwerken. Bijvoorbeeld, de functie int() wordt aangeroepen met één parameter, namelijk de waarde waarvan de functie probeert een integer representatie te maken. De print() functie mag worden aangeroepen met een willekeurig aantal parameters (zelfs nul), die de functie op het scherm zal tonen, waarna de functie naar een nieuwe regel op het scherm zal gaan.

Over het algemeen is het zo dat een functie de waardes van de parameters niet kan wijzigen. Bekijk bijvoorbeeld de volgende code:

x = 1.56
print( int( x ) )
print( x )

Als je deze code uitvoert, zie je dat int() niet de waarde van x heeft aangepast; de functie heeft alleen aan print() doorgegeven wat de integer representatie van de waarde van x is. De reden dat dit zo is, is dat over het algemeen alleen de waarde van parameters wordt doorgegeven (Engels: “passed by value”). Dit betekent dat de functie geen toegang heeft tot de variabelen die als parameters gebruikt worden, maar dat de functie kopieën krijgt van de waardes die in de parameters staan. Ik zeg “over het algemeen” omdat dit niet geldt voor alle data types, maar het geldt in ieder geval voor de data types die tot op dit moment bediscussieerd zijn. Pas in hoofdstuk 131 ga ik spreken over data types die wel door functies gewijzigd kunnen worden, en op dat moment zal ik dat heel duidelijk maken.

Als een functie meerdere parameters krijgt, maakt de volgorde uit. Bijvoorbeeld, de standaard functie pow() krijgt twee parameters, en rekent de waarde uit van de eerste die wordt verheven tot de macht weergegeven door de tweede.

basis = 2
exponent = 3
print( pow( basis, exponent ) )

De namen die aan de variabelen zijn gegeven doen niet ter zake, de eerste wordt verheven tot de macht die de tweede is. Dus de volgende code geeft een ander antwoord dan de vorige, omdat de variabelen in een andere (nogal verwarrende) volgorde aan de functie worden doorgegeven.

basis = 2
exponent = 3
print( pow( exponent, basis ) ) # verwarrende variabele namen 

Wat gebeurt er als je een functie aanroept met parameter waardes waarmee de functie niet kan werken? Bijvoorbeeld, wat gebeurt er als ik int() aanroep met een string die geen integer bevat, of pow() met strings in plaats van getallen? Dat leidt meestal tot “runtime errors” (fouten tijdens de uitvoering van code). Bijvoorbeeld, beide regels in de volgende code leiden tot runtime errors.

x = pow( 3, "2" )
y = int( "twee-en-een-half" )

Retour waarde

Een functie heeft vaak een retour waarde. Als een functie een waarde retourneert, kun je die in je code gebruiken. Bijvoorbeeld, de int() functie retourneert een integer representatie van de parameter die is meegegeven. Je kunt deze retour waarde in een variabele stoppen middels een assignment, of je kunt de waarde op een andere manier gebruiken, bijvoorbeeld deze onmiddellijk printen. Je kunt er zelfs voor kiezen niks met de waarde te doen, maar in dat geval had het waarschijnlijk weinig zin om de functie aan te roepen.

x = 2.1
y = '3'
z = int( x )
print( z )
print( int( y ) )

Zoals je hierboven kunt zien, kun je zelfs functie aanroepen als parameter meegeven aan een functie, bijvoorbeeld, in de laatste regel van de code hierboven krijgt de print() functie als waarde een aanroep van de int() functie mee. De aanroep van int() vindt dan plaats voordat de print() wordt afgehandeld, dus de return waarde van int() is een parameter voor print().

Niet alle functies retourneren een waarde. Bijvoorbeeld, print() geeft geen waarde terug. Als je niet uitkijkt, kan dit tot vreemd gedrag van je code leiden. Voer maar eens de volgende code uit:

print( print( "Hello, world!" ) )

Je ziet dat deze code twee regels print. De eerste bevat de tekst “Hello, world!” en de tweede het woord “None.” Wat betekent dat woord “None”? Om dat te begrijpen, moet je uitpluizen hoe Python deze regel code verwerkt.

Wanneer Python deze regel code bekijkt, ziet het eerst print( <iets> ). Omdat <iets> een argument is, moet dat eerst geëvalueerd worden. <iets> is print( <nog_iets> ). Omdat <nog_iets> een argument is, moet Python dat eerst evalueren. <nog_iets> is de string "Hello, world\”!. Die hoeft niet verder geëvalueerd te worden, dus print() wordt uitgevoerd met als argument "Hello, world\”!, en Python “vangt” de retour waarde van deze uitvoering omdat die nodig is als <iets>.

En daar is het probleem: print() heeft geen retourwaarde, dus er is niks wat Python kan substitueren voor <iets>. Voor dit soort situaties heeft Python een speciale waarde die None heet. Dus het eerste print() commando krijgt als argument None mee, en dat leidt ertoe dat Python “None” op het scherm afdrukt.

None is een speciale waarde die aangeeft “geen waarde.” Als je None probeert af te drukken, drukt Python het woord “None” af, maar dat is niet een string met de waarde "None". Het woord geeft slechts aan dat er niks af te drukken was. None is niet hetzelfde als een lege string (""). Een lege string heeft nog steeds een waarde, namelijk een string met lengte nul. None is geen string, geen float, geen integer, niks. Dus wees voorzichting met het aanroepen van een functie als parameter; als de functie geen retour waarde heeft, kunnen er vreemde dingen gebeuren.

Een functie is een zwarte doos

In de wereld van programmeurs betekent een “zwarte doos” iets waar je wat in kunt stoppen en wat uit kunt halen, maar waarvan je niet kunt zien hoe het van binnen werkt. Je mag een functie beschouwen als een zwarte doos: het is niet van belang te weten hoe de functie werkt of hoe de code in de functie eruit ziet. Slechts de naam, de parameters, en de retour waarde moet je kennen om de functie te kunnen gebruiken. Het zou kunnen dat de functie intern variabelen aanmaakt en berekeningen doet, maar die hebben geen effect op de rest van de code.

…Tenminste, als de functie netjes geïmplementeerd is. Een functie die geen effect heeft op de rest van de code heet een “pure functie.” Alle functies die ik hier bespreek zijn “pure functies.” Maar het feit dat er een aparte naam is voor functies die de rest van de code niet aantasten, geeft al aan dat er ook functies bestaan die niet “puur” zijn. Dit is het duidelijkst bij functies waar de gebruiker parameters aan mee geeft, waarbij de inhoud van de variabelen die als parameter worden meegegeven gewijzigd wordt. Dat kan niet voor iedere soort variabele. En als het gebeurt kan dat best acceptabel zijn, als het de bedoeling is en goed gedocumenteerd is. Zulke functies heten “modifiers.” Ik bespreek ze in een later hoofdstuk.

Vooralsnog mag je aannemen dat iedere functie die je gebruikt, geen effect heeft op de rest van de code. Het is veilig om functies aan te roepen.