Eigene Funktionen definieren mit def

Wir haben gesehen, dass man mit def eigene Funktionen (oder Prozeduren) definieren kann. Hier werden wir etwas vertieft darauf eingehen.

Man spricht von Prozedur, wenn einfach eine Reihe von Befehlen abgearbeitet wird. Dies kann sehr nützlich sein, wenn man häufig dieselben Befehle in derselben Reihenfolge durchführen muss (z.B. bei turn_right in Reeborg). Dadurch kann man verhindern, dass man immer wieder dieselben Befehle eingeben muss (Redundanz). Den Namen kann man frei wählen, es hat sich in Python durchgesetzt, dass man alle Funktionen mit Kleinbuchstaben schreibt und Wörter durch Underscores trennt. Beispiel:

def turn_right():
   turn_left()
   turn_left()
   turn_left()

Man kann einer Prozedur oder Funktion Argumente übergeben. Man könnte z.B. in Reeborg eine Prozedur schreiben, welche den Roboter vorwärts bewegt - und zwar so weit, wie man im Argument angibt:

def move_some_squares(n):
    i = 0
    while i < n:
        move()
        i = i + 1

Das Argument also hier n kann in der Funktion wie eine normale Variable verwendet werden. Eine Funkton kann auch mehrere Argumente haben. Z.B. zweichne_rechteck(a,b) (eine Prozedur, welche ein Rechteck der Seitenlängen a und b zeichnet).

Man spricht von Funktion, wenn man nicht nur eine Abfolge von Befehlen ausführt, sondern wenn am Schluss auch noch ein Wert zurückgegeben wird. Dies entspricht dann einer mathematischen Funktion wie z.B. der Quadratfunktion. Die Rückgabe des Wertes macht man mit dem Befehl return.

def flaeche_rechteck(a,b):
    return a * b
    
flaeche = flaeche_rechteck(3,6)

print(flaeche)

Wenn man also die Funktion flaeche_rechteck(3,6) aufruft, so erhält man einen Rückgabewert, den man in einer Variablen speichern kann. Man könnte ihn auch sonst in Ausdrücken verwenden, z.B. if flaeche_rechteck(3,6)>13:

Wenn man Variablen in Funktionen oder ausserhalb von Funktionen verwendet, so muss man aufpassen und den sogenannten „Gültigkeitsbereich“ berücksichtigen. D.h. Variablen, die innerhalb einer Funktion zum ersten Mal verwendet werden, sind lokale Variablen - sie sind ausserhalb der Funktion nicht gültig.

Variablen, die ausserhalb einer Funktion definiert werden (d.h. das erste Mal verwendet werden), nennt man globale Variablen.

Was macht wohl das untenstehende Programm? Erkläre. Wie viele „Treppenstufen“ werden gezeichnet und warum? Wie könnte man „von aussen“ steuern, wie viele Treppen gezeichnet werden?

from gturtle import *

makeTurtle()

n = 3

def zeichne():
    n = 10
    repeat n:
        right(90)
        forward(20)
        left(90)
        forward(20)
        
zeichne()

repeat n:
    right(90)
    forward(50)
    left(90)
    forward(50)