Zu Rückgaben in Python

Rückgabe und Ausgabe

Die Funktion ›f‹ gibt »a« aus und «9» zurück. Man beachte den Unterschied zwischen Rückgabe und Ausgabe!

main.py

def f():
    print( 'a' )
    return 9
    print( 'b' )
print( 'f() =', f() )

Protokoll

a
f() = 9

Anweisungen hinter einer return-Anweisung werden nicht ausgeführt. Daher wird »b« nicht ausgegeben.

Das Ignorieren eines Rückgabewertes

Rückgabewerte werden von einer Funktion nur bereitgestellt, sie müssen vom Aufrufer nicht verwendet werden, sondern können auch ignoriert werden.

main.py

def f():
    print( 'a' )
    return 9
    print( 'b' )
_ = f()

Protokoll

Die Faulheit des Und-Operators

Protokoll

def t(): print( 'true' ); return True
def f(): print( 'false' ); return False
f() and t()

false

False

t() and f()

true

false

False

Die Faulheit des Oder-Operators

Ein Operand wird nur ausgewertet, falls dies nötig ist, um den Wert der oder-Verknüpfung festzulegen.

Protokoll

def t(): print( 'true' ); return True
def f(): print( 'false' ); return False
t() or f()

true

True

f() or t()

false

true

True

Unterschiedliche Objekte ⃗

Das folgende Skript zeigt zwei verschiedene Objekte mit demselben Wert.

main.py

def p( o ):
    print( o )
    return o
p( id( str( 10000 )))+ p( id( str( 10000 )))

Protokoll

14248800
17965288

(Die Ausgabe unterschiedlicher Werte kann in diesem Fall nicht notwendigerweise unter jeder Python -Implementation nachvollzogen werden. Sie ist bei CPython 2019 in der Konsole beobachtbar, nicht jedoch bei der Ausführung eines Skripts aus einer Datei.)

Fehlen einer Rückgabe ⃗

Die folgende Funktionsdefinition ist zwar erlaubt, aber sie legt keinen Wert für den Aufruf der damit definierten Funktion fest.

main.py

def f():
    8
f()
print( 'f() =', f() )

Protokoll

f() = None

Die folgende Funktionsdefinition legt für einen Aufruf der Funktion ›f‹ den Wert «8» fest.

main.py

def f():
    return 8
f()
print( 'f() =', f() )

Protokoll

f() = 8

Man sagt auch, daß die Funktion den Wert «8» zurückgebe oder als Ergebnis liefere.

Unterschied zu Variablen ⃗

Im Gegensatz zu einer Variablen wird der Ausdruck hinter »return« bei jedem Aufruf neu ausgewertet.

Konsolenprotokoll

from random import random
f = random()
print( f )

0.12329825050776

print( f )

0.12329825050776

def f():
  return random()

print( f() )

0.975561694638642

print( f() )

0.741446428431578

`lambda`-Bindungen

Wir bezeichnen lambda-Bindungen auch manchmal als Funktionsdefinitionen, obwohl sie keine Funktionsdefinitionen im engeren Sinne des Wortes sind.

Eine mit einer lambda-Bindung definierte Funktion ähnelt einer mit »def« definierten Funktion. Eine lambda-Funktion darf aber immer nur genau einen Ausdruck enthalten und gibt immer dessen Wert zurück, ohne daß »return« verwendet wird.

Konsolenprotokoll

from random import random
f = lambda: random()
print( 'f() =', f() )

f() = 0.298523876843897

print( 'f() =', f() )

f() = 0.238597287623957

def-Definition sind für Funktionen gedacht, die einen Namen haben sollen.

lambda-Ausdrücke sind für Funktionen gedacht, die ohne Namen angegeben werden sollen. (Wir werden später Fälle kennenlernen, in denen sie verwendet werden.)

lambda-Bindungen sollten in der Regel vermieden werden; denn wenn eine Funktion einen Namen haben soll, dann ist es besserer Stil, gleich eine def-Definition zu verwenden. (Quelle: PEP 8)

lambda-Bindung Bindung einer lambda-Funktion an einen Namen

lambda-Funktion Wert eines lambda-Ausdrucks

lambda-Ausdruck ein mit »lambda« beginnender Ausdruck

Meinungen zur Lambda-Schreibweise

https://towardsdatascience.com/what-are-lambda-functions-in-python-and-why-you-should-start-using-them-right-now-75ab85655dc6: You can see that this definition is much simpler than the normal python function definition you are used to.
It is simple, concise, and can be written in a single line of code.; …; As a Data Scientist, you will work a lot with pandas library and this is a place where you will be using lambda notation often.
Übersetzung (autom.), Unterstreichungen und Anmerkungen in Klammern von Stefan Ram: (Zum Thema der Lambda-Funktionen:); Sie sehen, dass diese Definition viel einfacher ist als die normale Pythonfunktionsdefinition (= Definition mit "def"), an die Sie (vielleicht) gewöhnt sind.
Sie ist einfach, prägnant und kann in einer einzigen Codezeile geschrieben werden.; …; Als Datenwissenschaftler werden Sie viel mit der Pandabibliothek arbeiten, und dies ist ein Ort, an dem Sie häufig die Lambda-Notation verwenden werden.

Vorteile von Wertfunktionen ⃗

Im Gegensatz zu einer Wirkfunktion, die Zufallszahlen ausgibt, können die Werte einer Wertfunktion im Programm weiterverarbeitet werden.

Konsolenprotokoll

def wirk():
    print( random() )
def wert():
    return random()
wirk()

0.7836739471233391

wirk()

0.52489149943197702

print( wert() )

0.5274242742627173

print( wert() + wert() )

1.625218866860633

Die Rückgabeanweisung beendet auch die Ausführung der Anweisungsfolge.

Wir können aber auch eine Funktion schreiben, die einen Wert ausgibt und zurückgibt (eine Wertwirkfunktion).

Protokoll

def wertwirk():
    r = random()
    print( r )
    return r

Fachsprache

Im folgenden nennen wir in den Aufgaben verwendete Fachverben und dann typischerweise damit verbundene Sprachelemente.

Tabelle

einlesen (eingeben) input

ausgeben print

zurueckgeben, ergeben, berechnen, liefern return

Das heißt:

Wenn eine Funktion etwas einlesen soll: »input« verwenden.
Wenn der Bediener etwas eingeben können soll: »input« verwenden.
Wenn eine Funktion etwas ausgeben soll: »print« verwenden.
Wenn eine Funktion etwas zurückgeben soll: »return« verwenden.
Wenn eine Funktion etwas ergeben soll: »return« verwenden.
Wenn eine Funktion etwas berechnen soll: »return« verwenden.
Wenn eine Funktion etwas liefern soll: »return« verwenden.

Darstellung der Faulheit von Vergleichen ⃗

Protokoll

def f():
    print( "f" )
    return 4
8 < 6 < f()

False

Darstellung der Faulheit von »`and`« ⃗

Konsolenprotokoll

def t():
    print( "t" )
    return True
def f():
    print( "f" )
    return False
f() and f()

f
False

f() and t()

f
False

t() and f()

t
f
False

t() and t()

t
t
True

Darstellung der Faulheit von »`or`« ⃗

Konsolenprotokoll

def t():
    print( "t" )
    return True
def f():
    print( "f" )
    return False
f() or f()

f
f
False

f() or t()

f
t
False

t() or f()

t
True

t() or t()

t
True

Rückgabe von »`None`« ⃗

Der Wert »None« wird von der Konsole nicht ausgegeben.

Protokoll

def f():
    return None
f()

(keine Ausgabe)

Die Anweisung »return« hat dieselbe Bedeutung wie die Anweisung »return None«.

Protokoll

def f():
    return
f()

(keine Ausgabe)

Wenn eine Funktion nichts zurückgibt, so erhält ein Aufrufer den Wert »None«. Insofern hat »def f(): pass« dieselbe Bedeutung wie »def f(): return«.

Konsolenprotokol

def f(): 
    pass
print( 'f() =', f() )

f() = None

Rückgabe einer Funktion ⃗

Das folgende Beispiel zeigt die Rückgabe einer Funktion.

Konsolenprotokoll

from random import random
def f():
    return random
print( 'f =', f )

f = <function f at 0x0000000001CE3E18>

Protokoll

print( 'f() =', f() )

f() = <built-in method random of Random object at 0x00000000004E3FF8>

Protokoll

print( 'f()() =', f()() )

f()() = 0.6857898971232789

Rückgabe einer `lambda`-Funktion ⃗

Das folgende Beispiel zeigt die Rückgabe einer lambda-Funktion, das heißt: von »f« wird ein Wert zurückgegeben, bei dem es sich um eine lambda-Funktion handelt.

Protokoll

def f():
    return lambda x: x+x

Protokoll

print( f()( 2 ))

Protokoll

l = f()
print( l( 2 ))

Während eine lambda-Bindung, die an »= lambda« erkennbar ist, als schlechter Stil gilt, gelten andere Verwendungen von »lambda« (wie oben) nicht als schlechter Stil.

lambda-Bindung Bindung einer lambda-Funktion an einen Namen

lambda-Funktion Wert eines lambda-Ausdrucks

lambda-Ausdruck ein mit »lambda« beginnender Ausdruck

Übungsfragen

? Übungsfrage 0

Ergänzen Sie den Lückentext mit einem Wort: „Die Funktion »g« gibt 3 __________ .“

Quelltext

def g():
    return 3

? Übungsfrage 1

Ergänzen Sie den Lückentext mit einem Wort: „Die Funktion »h« gibt 3 __________ .“

Quelltext

def h():
    print( end='3' )

? Übungsfrage 2

Ist die Funktion »r« eine Wirkfunktion oder eine Wertfunktion?

Eine Funktion ist eine Wirkfunktion, wenn die Auswertung ihres Aufrufs eine Änderung hervorruft (oder zumindest unter bestimmten Umständen hervorrufen könnte).

Eine Funktion ist eine Wertfunktion, wenn die Auswertung ihres Aufrufs einen Wert ergibt (hier gilt das Objekt ›None‹ nicht als Wert).

Die bloße Berechnung oder Rückgabe eines Wertes gilt nicht als Hervorrufen einer Änderung

Quelltext

def r():
    return 2