La programació és un paradigma de programació orientat a millorar la claredat, qualitat i temps de desenvolupament d'un programa d'ordinador, utilitzant únicament subrutines (funcions o procediments) i tres estructures: seqüència, alternatives i repetitives.
La programació modular és un paradigma de programació que consisteix a dividir un programa en mòduls o subprogrames per tal de fer-lo més llegible i manejable.
En aplicar la programació modular, un problema complex ha de ser dividit en diversos subproblemes més simples, i aquests al seu torn en altres subproblemes més simples. Això s'ha de fer fins a obtenir subproblemes prou simples com per poder ser resolts fàcilment amb algun llenguatge de programació (divideix i venceràs).
La programació estructural i modular es duu a terme en python3 amb la definició de funcions.
Veiem un exemple de definició de funció:
>>> def factorial(n):
... """Calcula el factorial de un número"""
... resultado = 1
... for i in range(1,n+1):
... resultado*=i
... return resultado
Podem obtenir informació de la funció:
>>> help(factorial)
Help on function factorial in module __main__:
factorial(n)
Calcula el factorial de un número
i per utilitzar la funció:
>>> factorial(5)
120
Una variable local es declara en el seu àmbit d'ús (en el programa principal i dins d'una funció) i una global fora del seu àmbit perquè es pugui utilitzar en qualsevol funció que la declari com a global.
>>> def operar(a,b):
... global suma
... suma = a + b
... resta = a - b
... print(suma,resta)
...
>>> operar(4,5)
9 -1
>>> resta
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'resta' is not defined
>>> suma
9
Podem definir variables globals, que serán visibles en tot el mòdul. Es recomana declarar-les en majúscules:
>>> PI = 3.1415
>>> def area(radio):
... return PI*radio**2
...
>>> area(2)
12.566
-
Paràmetres formals: Són les variables que rep la funció, es creen en definir la funció. El seu contingut el rep en realitzar la crida a la funció dels paràmetre reals. Els paràmetres formals són variables locals dins de la funció.
-
Paràmetres reals: Són les expressions que s' utilitzen en la trucada de la funció, els seus valors es copiaran en els paràmetres formals.
A Python el pas de paràmetres és sempre per referència. El llenguatge no treballa amb el concepte de variables sinó objectes i referències. En realitzar l'assignació a = 1 no es diu que "a conté el valor 1" sinó que "a referència a 1". Així, en comparació amb altres llenguatges, es podria dir que a Python els paràmetres sempre es passen per referència.
Evidentment si es passa un valor d' un objecte immutable, el seu valor no es podrà canviar dins la funció:
>>> def f(a):
... a=5
>>> a=1
>>> f(a)
>>> a
1
No obstant si passem un objecte d'un tipus mutable, si podrem canviar el seu valor:
>>> def f(lista):
... lista.append(5)
...
>>> l = [1,2]
>>> f(l)
>>> l
[1, 2, 5]
Tot i que podem canviar el paràmetre real quan els objectes passats són de tipus mutables, no és recomanable fer-ho a Python. En altres llenguatges és necessari perquè no tenim opció de retornar múltiples valors, però com veurem a Python podem tornar tuplas o llista amb la instrucció 'return'.
Quan es crida a una funció s' han d' indicar els paràmetres reals que s' han de passar. La crida a una funció es pot considerar una expressió el valor i el tipus de la qual és el retornat per la funció. Si la funció no té una instrucció 'return' el tipus de l'anomenada sera 'None'.
>>> def cuadrado(n):
... return n*n
>>> a=cuadrado(2)
>>> cuadrado(3)+1
10
>>> cuadrado(cuadrado(4))
256
>>> type(cuadrado(2))
<class 'int'>
Quan estem definint una funció estem creant un objecte de tipus function.
>>> type(cuadrado)
<class 'function'>
I per lo tant pot guardar el objecte funció en una alra variable:
>>> c=cuadrado
>>> c(4)
16