8    Funktionen, Methoden und Attribute 

In den vorangegangenen Kapiteln haben wir Ihnen einen beispielorientierten Einstieg in die Sprache Python gegeben. Dieser beinhaltete zunächst das Ausprobieren einfacher Beispiele im interaktiven Modus und darauf aufbauend das Schreiben eines ersten Beispielprogramms. Danach wurden mit den Kontrollstrukturen, dem Laufzeitmodell und den Möglichkeiten zur Ein- bzw. Ausgabe drei Themen besprochen, die Sie früh dazu in die Lage versetzen sollen, Beispielprogramme nachzuvollziehen und selbst mit Python zu experimentieren.

An dieser Stelle werden zwei weitere zentrale Themen behandelt: die Übergabe von Parametern an Funktionen oder Methoden und der Umgang mit Instanzen. Dabei beschränken wir uns hier auf eine allgemein verständliche Einführung mit gerade so vielen Details, wie Sie für die folgenden Kapitel benötigen. Eine umfassende Besprechung der drei Themen folgt in den Kapiteln 19, »Funktionen«, und 21, »Objektorientierung«.

 

8.1    Parameter von Funktionen und Methoden 

Bei einer Funktion handelt es sich um ein benanntes Unterprogramm, das eine häufig benötigte Funktionalität kapselt und über einen Funktionsaufruf ausgeführt werden kann. Ein Beispiel für eine Funktion ist die eingebaute Funktion oder Built-in Function max zur Bestimmung des größten Elements einer Liste:

>>> max([3,6,2,1,9])
9

Die Liste, deren größtes Element bestimmt werden soll, ist ein Parameter der Funktion max und wird beim Funktionsaufruf in die Klammern geschrieben.

Wenn ein Funktionsaufruf ein Ergebnis zurückliefert, kann dieser Rückgabewert als Instanz ganz normal weiterverwendet werden:

>>> wert = max([3,6,2,1,9])
>>> wert/2
4.5

Eine Methode ist eine Funktion, die im Kontext einer bestimmten Instanz ausgeführt wird. Listen verfügen beispielsweise über eine Methode sort, die die Liste, für die sie aufgerufen wird, sortiert.

>>> liste = [4,6,2,1,8,5,9]
>>> liste.sort()
>>> liste
[1, 2, 4, 5, 6, 8, 9]

Welche Methoden für eine Instanz verfügbar sind, hängt von ihrem Datentyp ab.

 

8.1.1    Positionsbezogene Parameter 

Viele Methoden[ 25 ](Die Erklärungen und Beispiele in diesem Abschnitt beziehen sich auf Methoden, gelten aber analog für Funktionen. ) benötigen beim Aufruf neben der Instanz, auf die sich der Aufruf bezieht, weitere Informationen, um zu funktionieren. Dafür gibt es sogenannte Parameter, die, durch Kommata getrennt, in die Klammern am Ende des Methodenaufrufs geschrieben werden. Als Parameter können sowohl Referenzen als auch Literale angegeben werden:

var = 12
referenz.methode(var, "Hallo Welt!")

Wie viele und welche Parameter einer Methode übergeben werden dürfen, hängt von ihrer Definition ab und ist daher von Methode zu Methode verschieden.

Eine Methode zusammen mit den Parametern, die sie erwartet, wird Schnittstelle genannt. Wenn wir in diesem Buch eine Methode besprechen, werden wir in der Regel die dazugehörige Schnittstelle in der folgenden Form angeben:

methode(parameter1, parameter2, parameter3)

In diesem Fall erwartet die Methode drei positionsbezogene Parameter namens parameter1, parameter2 und parameter3. Positionsbezogen bedeutet, dass die beim Methodenaufruf übergebenen Instanzen entsprechend ihrer Position in der Parameterliste den Parametern zugeordnet werden. Im Falle des Methodenaufrufs

referenz.methode(1, 45, -7)

hat parameter1 den Wert 1, parameter2 den Wert 45 und parameter3 den Wert -7.

 

8.1.2    Schlüsselwortparameter 

Man kann einer Methode auch Schlüsselwortparameter (engl. keyword arguments) übergeben. Schlüsselwortparameter werden direkt mit dem formalen Parameternamen verknüpft, und ihre Reihenfolge in der Parameterliste spielt keine Rolle mehr. Um einen Wert als Schlüsselwortparameter zu übergeben, weist man dem Parameternamen innerhalb des Methodenaufrufs den zu übergebenden Wert mithilfe des Gleichheitszeichens zu. Die beiden folgenden Methodenaufrufe sind demnach gleichwertig:

referenz.methode(1, 2, 3)
referenz.methode(parameter2=2, parameter1=1, parameter3=3)

Man kann auch positions- und schlüsselwortbezogene Parameter mischen, wobei allerdings alle Schlüsselwortparameter am Ende der Parameterliste stehen müssen. Damit ist der folgende Aufruf äquivalent zu den beiden vorangegangenen:

referenz.methode(1, parameter3=3, parameter2=2)

Nur parameter1 wurde als positionsbezogener Parameter übergeben, während parameter2 und parameter3 als Schlüsselwortparameter übergeben wurden.

Welche der beiden Übergabemethoden Sie in der Praxis bevorzugen, ist größtenteils Geschmackssache. In der Regel werden Parameter jedoch positionsbezogen übergeben, weil der Schreibaufwand geringer ist.

 

8.1.3    Optionale Parameter 

Es gibt optionale Parameter, die nur bei Bedarf übergeben werden müssen. Wenn wir Methoden mit solchen Parametern einführen, werden diese in der Schnittstellenbeschreibung durch eckige Klammern gekennzeichnet:

methode(parameter1, [parameter2, parameter3])

In diesem Beispiel ist parameter1 ein erforderlicher Parameter, und parameter2 und parameter3 sind zwei optionale Parameter. Die Methode kann also in verschiedenen Varianten aufgerufen werden:

referenz.methode(1, 2, 3)
referenz.methode(1, 2)
referenz.methode(1)

 

8.1.4    Reine Schlüsselwortparameter 

Eine Funktion oder Methode kann über reine Schlüsselwortparameter verfügen. Das sind Parameter, die ausschließlich in Schlüsselwortschreibweise übergeben werden können. Diese Parameter werden wir in einer Funktions- oder Methodenschnittstelle durch geschweifte Klammern kennzeichnen:

methode(parameter1, parameter2, {parameter3})

Reine Schlüsselwortparameter können optional oder nicht optional sein. Die Methode kann dann folgendermaßen aufgerufen werden:

referenz.methode(1, 2, parameter3=3)
referenz.methode(1, 2)