Ik introduceer nu een aantal basis functies die je in je programma’s kunt gebruiken.

Type casting

Ik heb al gesproken over type casting functies in het hoofdstuk over variabelen, maar nu ik meer details van functies heb gegeven, kan ik de beschrijving completeren.

Wat denk je dat de volgende code doet? Als je het niet weet, test dan de code.

print( 10 * int( "100,000,000" ) )

De code hierboven geeft een runtime error. Los het probleem op door precies twee tekens te verwijderen.

Berekeningen

Een paar basis Python functies helpen met berekeningen.

Bekijk de code hieronder en bedenk wat er op het scherm getoond wordt. Voer daarna de code uit en controleer of je gelijk hebt.

x = -2
y = 3
z = 1.27

print( abs( x ) )
print( max( x, y, z ) )
print( min( x, y, z ) )
print( pow( x, y ) )
print( round( z, 1 ) )

len()

len() is a basis functie die één parameter krijgt, en die de lengte van die parameter teruggeeft. Op dit moment is het enig zinvolle data type dat je mee kunt geven aan len() een string, waarvan je dan de lengte krijgt. In latere hoofdstukken volgen meer data types waarvan je de lengte kunt bepalen.

Wat print de code hieronder? Controleer of je vermoeden klopt.

print( len( 'man' ) )
print( len( 'mango' ) )
print( len( "" ) )  # "" is een lege string

En wat denk je van de code hieronder? Denk goed na voor je een antwoord geeft.

print( len( 'mango\'s' ) )

input()

In veel programma’s wil je dat de gebruiker van het programma data verstrekt. Je kunt de gebruiker vragen een string in te typen met behulp van de functie input(). De functie krijgt één parameter mee, namelijk een string. Deze string is de zogeheten “prompt.” Als input() wordt aangeroepen, wordt de prompt op het scherm gezet en mag de gebruiker een tekst ingeven. De gebruiker mag ingeven wat hij of zij wil, inclusief niks. De gebruiker sluit het ingeven af met een druk op de Enter toets. De retour waarde van de functie is hetgeen de gebruiker heeft ingegeven, exclusief de Enter.

Het hangt van de omgeving waar je je programma in draait hoe de gebruiker de ingave precies doet. Soms wordt er een rechthoek op het scherm getoond met de prompt ervoor waarin de gebruiker mag typen. Als je een Python programma draait op de command-line, moet de gebruiker ook de ingave op de command-line doen. Sommige editors tonen een popup-window waarin de gebruiker moet typen.

Hier is een voorbeeld:

tekst = input( "Geef een tekst in: " )
print( "Je hebt het volgende ingetypt:", tekst )

Realiseer je dat input() altijd een string teruggeeft. Bekijk de volgende code:

nummer = input( "Geef een getal: " )
print( "Je getal in het kwadraat is", nummer * nummer )

Het maakt niet uit wat je ingeeft, deze code geeft een runtime error. Omdat input() een string teruggeeft, wordt op de tweede regel een poging gedaan twee strings met elkaar te vermenigvuldigen, en dat kan niet. Het maakt niet uit of je string een getal bevat: een string is een string. Je kunt het probleem oplossen middels type casting, bijvoorbeeld:

nummer = input( "Geef een getal: " )
nummer = float( nummer )
print( "Je getal in het kwadraat is", nummer * nummer )

Voor deze code geldt dat als de gebruiker een getal ingeeft, de code doet wat hij moet doen. Maar als de gebruiker iets anders ingeeft, dat niet in een getal omgezet kan worden, krijg je toch weer een runtime error. Ook dat probleem kan opgelost worden, maar ik heb nog niet de zaken uitgelegd die je nodig hebt om dit probleem aan te pakken, en het zal nog tot het hoofdstuk over exceptions duren voordat ik eraan toekom. Tot dan geef ik iets later in dit hoofdstuk een methode die je kunt gebruiken om je programma om een getal te laten vragen zonder dat het “crasht” als de gebruiker een wijsneus probeert te zijn en iets anders ingeeft.

Schrijf code die de gebruiker twee getallen laat ingeven, en die dan toont wat de uitkomst is als je ze optelt en als je ze vermenigvuldigt. Je code mag een runtime error geven als de gebruiker iets ingeeft wat geen getal is.

print()

De functie print() krijgt nul of meer parameters mee, toont ze op het scherm (als het er meerdere zijn, met spaties ertussen), en gaat daarna naar de volgende regel. Dus als je twee print statements gebruikt, komt de output van de tweede onder die van de eerste te staan.

Als print() wordt aangeroepen zonder parameters, gaat de functie alleen naar de volgende regel. Zo kun je lege regels op het scherm zetten.

Je mag als parameters meegeven wat je wilt, en print() zal zijn best doen het op het scherm weer te geven. Vooralsnog zul je echter alleen basis data types printen.

print() kan twee speciale parameters meekrijgen, die sep en end heten.

sep geeft aan wat er getoond moet worden tussen iedere twee parameters, en is als default een spatie. Je kunt die spatie wijzigen in iets anders via sep, inclusief in een lege string.

end geeft aan wat print() moet tonen nadat alle parameters zijn getoond, en is als default een “nieuwe regel.” Door end te wijzigen kun je ervoor zorgen dat print() iets anders doet dan naar een nieuwe regel gaan als hij klaar is met het tonen van parameters.

On sep en end te gebruiken, moet je speciale parameters opnemen, namelijk parameters sep=<string> en/of end=<string> (merk op: als in een beschrijving van code je iets ziet dat tussen < en > staat, betekent dat meestal dat je dat niet letterlijk moet typen, maar moet vervangen door van wat de term tussen de < en > aangeeft, dus <string> betekent dat je daar een string moet plaatsen). Bijvoorbeeld:

print( "X", "X", "X", sep="x" )
print( "X", end="" )
print( "Y", end="" )
print( "Z" )

Als je deze code uitvoert, zie je twee regels. De eerste bevat “XxXxX,” aangezien er is aangegeven dat er drie keer een hoofdletter “X” afgedrukt moet worden met tussen iedere twee als separator een kleine letter “x.” De tweede regel bevat “XYZ”, omdat weliswaar dit drie verschillende aanroepen van print() betreft, maar na ieder van de eerste twee er niet naar een volgende regel wordt gegaan.

format()

format() is een nogal complexe functie die op een speciale manier gebruikt moet worden. De functie staat je toe een geformatteerde string te bouwen, dus een string waarin bepaalde waardes op een specifiek geformatteerde manier zijn opgenomen. Om een voorbeeld te geven, stel je voor dat ik de uitkomst van de berekening van een float wil tonen:

print( 7/11 )

Nu stel ik dat je de uitkomst moet tonen met 3 decimalen. Dat zou je kunnen doen met de round() functie, dus iets als:

print( round( 7/11, 3 ) )

Dit werkt, maar misschien heb ik extra eisen. Misschien stel ik dat je 10 posities ruimte moet reserveren voor deze uitkomst, en dat je binnen die 10 posities de uitkomst links moet aanlijnen. Dat lijkt lastig te realiseren, maar middels de format() functie is het vrij eenvoudig om waardes te formatteren op allerlei manieren. De volgende toepassing van format() realiseert het afronden op drie decimalen:

print( "{:.3f}".format( 7/11 ) )

format() “werkt” op een string. Tot op dit moment heb ik alleen functies gebruikt die aangestuurd worden via parameters. Echter, er zijn functies die alleen werken met een specifiek data type, en die op zo’n manier gedefinieerd zijn dat een variabele (of waarde) van dat data type vóór de functie naam moet staan, met een punt tussen de variabele (of waarde) en de naam van de functie. De reden hiervoor is een techniek die “object oriëntatie” heet, en die ik zal bediscussiëren in een later hoofdstuk. Je hoeft nu alleen te weten dat zulke functie “methodes” genoemd worden, en dat je, om ze aan te roepen, een variabele (of waarde) van het juiste type voor de aanroep van de methode moet zetten, met een punt ertussen. Die variabele (of waarde) zelf is ook beschikbaar voor de methode, net als de parameters.

De format() methode (laten we de correcte benaming gebruiken, het is geen functie maar een methode) wordt als volgt aangeroepen: <string>.format(). Hij retourneert een nieuwe string, die een geformatteerde versie is van de string waarvoor de methode is aangeroepen. format() kan een willekeurig aantal parameters meekrijgen, die in de geformatteerde string ingebracht kunnen worden op specifieke plaatsen.

De plaatsen waar format() de parameter waardes in de string plaatst worden in de string aangegeven middels accolades ({ en }). Als je alleen {} gebruikt om de parameters aan te duiden, worden ze van links naar rechts afgehandeld. Bijvoorbeeld:

    print( "De eerste drie getallen zijn {}, {} en {}.".format( 
        "een", "twee", "drie" ) )

Als je ze in een andere volgorde wilt afhandelen, kun je de volgorde bepalen door een getal tussen de acolades te zetten. De eerste parameter is nummer 0, de tweede nummer 1, de derde nummer 2, etcetera (als je het vreemd vindt om nummering te beginnen bij nul, weet dan dat dat gebruikelijk is in programmeertalen, en dat je het nog vaker zult tegenkomen in dit boek). Bijvoorbeeld:

print( "Achterwaarts zijn ze {2}, {1} en {0}.".format( 
    "een", "twee", "drie" ) )

format() kan variabelen van ieder type verwerken, zolang ze maar een fatsoenlijke string representatie hebben. Bijvoorbeeld, format() kan getallen verwerken, en zelfs verschillende soorten data types mixen:

print( "De eerste drie getallen zijn {}, {} en {}.".format( 
    1, "twee", 3.0 ) )

Als je de parameters op een specifieke manier wil formatteren, zijn daar mogelijkheden voor, als je een dubbele-punt (:) tussen de accolades zet, na het volgorde-nummer als je dat gebruikt, met rechts van de dubbele-punt formatteringsinstructies. Ik zal een aantal formatteringsinstructies opnoemen.

Ik begin met instructies voor string parameters. Als je een bepaalde hoeveelheid tekens wilt reserveren voor een string, dan kun je dat aangeven met een integer rechts van de dubbele-punt. Dit wordt de “precisie” genoemd. De volgende code gebruikt een precisie van 7.

print( "De eerste drie getallen zijn {:7}, {:7} en {:7}.".format( 
    "een", "twee", "drie" ) )

Als de precisie te kort is voor de lengte van de string, neemt format() gewoon meer ruimte voor de string. Je kunt de precisie dus niet gebruiken om een string voortijdig af te breken.

print( "De eerste drie getallen zijn {:3}, {:3} en {:3}.".format( 
    "een", "twee", "drie" ) )

Als je precisie gebruikt, kun je de parameter links aanlijnen, centreren, of rechts aanlijnen in de ruimte die je hebt gereserveerd. Dat doe je door een “alignment” teken te plaatsen tussen de dubbele punt en de precisie. Deze “alignment” tekens zijn < voor links aanlijnen, ^ voor centreren, en > voor rechts aanlijnen.

print( "De eerste drie getallen zijn {:<7}, {:^7} en {:>7}.".
    format( "een", "twee", "drie" ) )

Ik ga nu over op formatteringsinstructies voor getallen. Als je een getal wilt laten interpreteren als een integer, moet je de kleine letter “d” plaatsen rechts van de dubbele punt (“d” staat hierbij voor “decimaal”). Wil je dat het getal wordt geïnterpreteerd als een float, dan moet je een “f” plaatsen rechts van de dubbele-punt. format() maakt de juiste conversie voor je als dat kan. Je kunt echter niet van een float een integer maken, want dat veroorzaakt een runtime error.

print( "{} gedeeld door {} is {}".format( 1, 2, 1/2 ) )
print( "{:d} gedeeld door {:d} is {:f}".format( 1, 2, 1/2 ) )
print( "{:f} gedeeld door {:f} is {:f}".format( 1, 2, 1/2 ) )

Net als bij strings, kun je voor getallen precisie en aanlijning gebruiken. Dit doe je op dezelfde manier. En net als bij strings geldt dat als de precisie niet voldoende groot is, de functie gewoon de ruimte neemt die nodig is. Let erop dat een eventueel min-teken en een eventuele punt in een float ook plaats nodig hebben.

print( "{:5d} gedeeld door {:5d} is {:5f}".format( 1, 2, 1/2 ) )
print( "{:<5f} gedeeld door {:^5f} is {:>5f}".format( 1,2,1/2 ))

Tenslotte, en misschien het meest nuttig, kun je aangeven met hoeveel decimalen een float getoond moet worden, door een punt en een getal te plaatsen links van de letter “f.” De format() methode zal het getal afronden tot het juiste aantal decimalen. Merk op dat je ook mag aangeven dat je nul decimalen wilt zien door .0 te gebruiken, wat ervoor zal zorgen dat een float wordt getoond als een integer.

print( "{:.2f} gedeeld door {:.2f} is {:.2f}".format( 1,2,1/2 ))

De combinatie van precisie, aanlijning, en decimalen staat je toe om redelijk uitziende tabellen te tonen.

s = "{:>5d} keer {:>5.2f} is {:>5.2f}"
print( s.format( 1, 3.75, 1 * 3.75 ) )
print( s.format( 2, 3.75, 2 * 3.75 ) )
print( s.format( 3, 3.75, 3 * 3.75 ) )
print( s.format( 4, 3.75, 4 * 3.75 ) )
print( s.format( 5, 3.75, 5 * 3.75 ) )