Eingebaute Funktionen und Hilfe

Zuletzt aktualisiert am 2025-10-30 | Diese Seite bearbeiten

Geschätzte Zeit: 25 Minuten

Übersicht

Fragen

  • Wie kann ich eingebaute Funktionen verwenden?
  • Wie kann ich herausfinden, was sie tun?
  • Welche Arten von Fehlern können in Programmen auftreten?

Ziele

  • Erläutern Sie den Zweck von Funktionen.
  • Rufen Sie eingebaute Python-Funktionen korrekt auf.
  • Richtiges Verschachteln von Aufrufen zu eingebauten Funktionen.
  • Verwenden Sie die Hilfe, um die Dokumentation für eingebaute Funktionen anzuzeigen.
  • Situationen, in denen SyntaxError und NameError auftreten, korrekt beschreiben.

Verwenden Sie Kommentare, um die Dokumentation von Programmen zu ergänzen.

PYTHON 

# This sentence isn't executed by Python.
adjustment = 0.5   # Neither is this - anything after '#' is ignored.

Eine Funktion kann null oder mehr Argumente annehmen.

  • Wir haben schon einige Funktionen gesehen — jetzt wollen wir sie uns genauer ansehen.
  • Ein Argument ist ein Wert, der an eine Funktion übergeben wird.
  • len nimmt genau einen.
  • int, str und float erzeugen einen neuen Wert aus einem bestehenden.
  • print nimmt null oder mehr.
  • print ohne Argumente gibt eine leere Zeile aus.
    • Muss immer Klammern verwenden, auch wenn sie leer sind, damit Python weiß, dass eine Funktion aufgerufen wird.

PYTHON 

print('before')
print()
print('after')

AUSGABE 

before

after

Jede Funktion gibt etwas zurück.

  • Jeder Funktionsaufruf erzeugt ein Ergebnis.
  • Wenn die Funktion kein brauchbares Ergebnis zurückgeben kann, gibt sie normalerweise den speziellen Wert None zurück.None ist ein Python-Objekt, das immer dann einspringt, wenn es keinen Wert gibt.

PYTHON 

result = print('example')
print('result of print is', result)

AUSGABE 

example
result of print is None

Häufig genutzte eingebaute Funktionen sind max, min und round.

  • Verwenden Sie max, um den größten Wert von einem oder mehreren Werten zu finden.
  • Verwenden Sie min, um die kleinste Zahl zu finden.
  • Beide funktionieren sowohl mit Zeichenketten als auch mit Zahlen.
    • “Größer” und “kleiner” verwenden (0-9, A-Z, a-z), um Buchstaben zu vergleichen.

PYTHON 

print(max(1, 2, 3))
print(min('a', 'A', '0'))

AUSGABE 

3
0

Funktionen können nur für bestimmte (Kombinationen von) Argumenten funktionieren.

  • max und min müssen mit mindestens einem Argument versehen werden.
    • “Größte der leeren Menge” ist eine sinnlose Frage.
  • Und ihnen müssen Dinge gegeben werden, die sinnvoll verglichen werden können.

PYTHON 

print(max(1, 'a'))

FEHLER 

TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-52-3f049acf3762> in <module>
----> 1 print(max(1, 'a'))

TypeError: '>' not supported between instances of 'str' and 'int'

Funktionen können Standardwerte für einige Argumente haben.

  • round rundet eine Fließkommazahl ab.
  • Rundet standardmäßig auf null Dezimalstellen.

PYTHON 

round(3.712)

AUSGABE 

4
  • Wir können die Anzahl der gewünschten Dezimalstellen angeben.

PYTHON 

round(3.712, 1)

AUSGABE 

3.7

Funktionen, die an Objekte angehängt sind, werden Methoden genannt

  • Funktionen nehmen eine andere Form an, die in den Pandas-Episoden üblich sein wird.
  • Methoden haben Klammern wie Funktionen, stehen aber hinter der Variablen.
  • Einige Methoden werden für interne Python-Operationen verwendet und sind durch doppelte Unterstriche gekennzeichnet.

PYTHON 

my_string = 'Hello world!'  # Erstellung eines String-Objekts

print(len(my_string))       # Die Funktion len nimmt eine Zeichenkette als Argument und gibt die Länge der Zeichenkette zurück

print(my_string.swapcase()) # Aufruf der swapcase-Methode für das Objekt my_string

print(my_string.__len__())  # Aufruf der internen Methode __len__ für das Objekt my_string, verwendet von len(my_string)

AUSGABE 

12
hELLO WORLD!
12
  • Man kann sie sogar aneinandergereiht sehen. Sie arbeiten von links nach rechts.

PYTHON 

print(my_string.isupper())          # Nicht alle Buchstaben sind Großbuchstaben
print(my_string.upper())            # Dadurch werden alle Buchstaben großgeschrieben

print(my_string.upper().isupper())  # Jetzt sind alle Buchstaben groß geschrieben

AUSGABE 

False
HELLO WORLD
True

Verwenden Sie die eingebaute Funktion help, um Hilfe für eine Funktion zu erhalten.

  • Jede eingebaute Funktion hat eine Online-Dokumentation.

PYTHON 

help(round)

AUSGABE 

Help on built-in function round in module builtins:

round(number, ndigits=None)
    Round a number to a given precision in decimal digits.

    The return value is an integer if ndigits is omitted or None.  Otherwise
    the return value has the same type as the number.  ndigits may be negative.

Das Jupyter Notebook bietet zwei Möglichkeiten, Hilfe zu erhalten.

  • Option 1: Platzieren Sie den Cursor in der Nähe der Stelle, an der die Funktion in einer Zelle aufgerufen wird (d.h. der Funktionsname oder ihre Parameter),
    • Halten Sie Shift gedrückt und drücken Sie Tab.
    • Führen Sie dies mehrmals durch, um die zurückgegebenen Informationen zu erweitern.
  • Option 2: Geben Sie den Funktionsnamen in eine Zelle ein, hinter der ein Fragezeichen steht. Führen Sie dann die Zelle aus.

Python meldet einen Syntaxfehler, wenn es den Quelltext eines Programms nicht verstehen kann.

  • Versucht erst gar nicht, das Programm auszuführen, wenn es nicht geparst werden kann.

PYTHON 

# Forgot to close the quote marks around the string.
name = 'Feng

FEHLER 

  File "<ipython-input-56-f42768451d55>", line 2
    name = 'Feng
                ^
SyntaxError: EOL while scanning string literal

PYTHON 

# An extra '=' in the assignment.
age = = 52

FEHLER 

  File "<ipython-input-57-ccc3df3cf902>", line 2
    age = = 52
          ^
SyntaxError: invalid syntax
  • Sehen Sie sich die Fehlermeldung genauer an:

PYTHON 

print("hello world"

FEHLER 

  File "<ipython-input-6-d1cc229bf815>", line 1
    print ("hello world"
                        ^
SyntaxError: unexpected EOF while parsing
  • Die Meldung weist auf ein Problem in der ersten Zeile der Eingabe (“Zeile 1”) hin.
    • In diesem Fall sagt uns der Abschnitt “ipython-input” des Dateinamens, dass wir mit Eingaben in IPython arbeiten, dem Python-Interpreter, der vom Jupyter Notebook verwendet wird.
  • Der Teil -6- des Dateinamens zeigt an, dass der Fehler in Zelle 6 unseres Notebooks aufgetreten ist.
  • Es folgt die problematische Codezeile, die auf das Problem mit einem ^-Zeiger hinweist.

Python meldet einen Laufzeitfehler, wenn bei der Ausführung eines Programms etwas schief läuft.

PYTHON 

age = 53
remaining = 100 - aege # mis-spelled 'age'

FEHLER 

NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-59-1214fb6c55fc> in <module>
      1 age = 53
----> 2 remaining = 100 - aege # mis-spelled 'age'

NameError: name 'aege' is not defined
  • Beheben Sie Syntaxfehler durch Lesen des Quellcodes und Laufzeitfehler durch Verfolgen der Ausführung.
Aufgabe

Was passiert, wenn

  1. Erklären Sie in einfachen Worten die Reihenfolge der Operationen im folgenden Programm: wann erfolgt die Addition, wann die Subtraktion, wann wird jede Funktion aufgerufen, usw.
  2. Was ist der Endwert von radiance?

PYTHON 

radiance = 1.0
radiance = max(2.1, 2.0 + min(radiance, 1.1 * radiance - 0.5))
  1. Reihenfolge der Operationen:
  2. 1.1 * radiance = 1.1
  3. 1.1 - 0.5 = 0.6
  4. min(radiance, 0.6) = 0.6
  5. 2.0 + 0.6 = 2.6
  6. max(2.1, 2.6) = 2.6
  7. Am Ende, radiance = 2.6
Aufgabe

Erkenne den Unterschied

  1. Sagen Sie voraus, was jede der print-Anweisungen im folgenden Programm ausgeben wird.
  2. Läuft max(len(rich), poor) oder gibt es eine Fehlermeldung? Wenn es ausgeführt wird, ergibt das Ergebnis einen Sinn?

PYTHON 

easy_string = "abc"
print(max(easy_string))
rich = "gold"
poor = "tin"
print(max(rich, poor))
print(max(len(rich), len(poor)))

PYTHON 

print(max(easy_string))

AUSGABE 

c

PYTHON 

print(max(rich, poor))

AUSGABE 

tin

PYTHON 

print(max(len(rich), len(poor)))

AUSGABE 

4

max(len(rich), poor) wirft einen TypeError. Daraus wird max(4, 'tin'), und wie wir bereits besprochen haben, können eine Zeichenkette und eine ganze Zahl nicht sinnvoll verglichen werden.

FEHLER 

TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-65-bc82ad05177a> in <module>
----> 1 max(len(rich), poor)

TypeError: '>' not supported between instances of 'str' and 'int'
Aufgabe

Warum nicht?

Warum geben max und min nicht None zurück, wenn sie ohne Argumente aufgerufen werden?

max und min geben in diesem Fall TypeErrors zurück, weil nicht die richtige Anzahl von Parametern übergeben wurde. Wenn nur None zurückgegeben würde, wäre der Fehler viel schwieriger zu verfolgen, da er wahrscheinlich in einer Variablen gespeichert und später im Programm verwendet würde, nur um dann wahrscheinlich einen Laufzeitfehler auszulösen.

Aufgabe

Letztes Zeichen einer Zeichenkette

Wenn Python bei Null anfängt zu zählen und len die Anzahl der Zeichen in einer Zeichenkette liefert, welcher Indexausdruck liefert dann das letzte Zeichen in der Zeichenkette name? (Hinweis: Wir werden in einer späteren Folge einen einfacheren Weg sehen, dies zu tun.)

name[len(name) - 1]

Wichtig

Erforschen Sie die Python-Dokumente!

Die offizielle Python-Dokumentation ist wohl die vollständigste Informationsquelle über die Sprache. Sie ist in verschiedenen Sprachen verfügbar und enthält eine Menge nützlicher Ressourcen. Die Seite Built-in Functions enthält einen Katalog all dieser Funktionen, einschließlich derer, die wir in dieser Lektion behandelt haben. Einige dieser Funktionen sind fortgeschrittener und im Moment unnötig, aber andere sind sehr einfach und nützlich.

Hauptpunkte
  • Verwenden Sie Kommentare, um Programme zu dokumentieren.
  • Eine Funktion kann null oder mehr Argumente annehmen.
  • Zu den häufig verwendeten eingebauten Funktionen gehören max, min und round.
  • Funktionen können nur für bestimmte (Kombinationen von) Argumenten funktionieren.
  • Funktionen können Standardwerte für einige Argumente haben.
  • Benutzen Sie die eingebaute Funktion help, um Hilfe für eine Funktion zu erhalten.
  • Das Jupyter Notebook bietet zwei Möglichkeiten, Hilfe zu erhalten.
  • Jede Funktion gibt etwas zurück.
  • Python meldet einen Syntaxfehler, wenn es den Quelltext eines Programms nicht verstehen kann.
  • Python meldet einen Laufzeitfehler, wenn bei der Ausführung eines Programms etwas schief läuft.
  • Beheben Sie Syntaxfehler, indem Sie den Quellcode lesen, und Laufzeitfehler, indem Sie die Ausführung des Programms verfolgen.