Vorlesung Skriptsprachen Duale Hochschule Stuttgart Sommersemester Dipl.-Ing. (FH) Volker Schepper

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1 Vorlesung Skriptsprachen Duale Hochschule Stuttgart Sommersemester 2017 Dipl.-Ing. (FH) Volker Schepper 1

2 Kommentar Kommentare sollen/müssen unbedingt verwendet werden. Sinnvolle Kommentare verwenden. Beschreibung von Algorithmen Kernidee eines Programmabschnittes Inhalt von Variablen NICHT! Einfacher Befehle kommentieren Kommentare Raute # (Doppelkreuz) Start; Gültig: 1 Zeile #Abfragen ob beide Variablen gleich sind if var1 == var 2: # Dies ist ein sinnvoller Kommentar Blockkommentare 3 Anführungszeichen Start und Ende """ Diese Funktion berechnet Laplace Transormation. Input Output """ 2

3 Vorlage von Python Scripter Mit name wird der Modulname angezeigt. Wird das Skript direkt ausgeführt im Interpreter ausgeführt wird als Modulname main angezeigt. def main(): pass if name == ' main ': main() def main(): print name if name == ' main ': main() >>> main >>> 3

4 Interaktiver Modus Wird der Interpreter ohne Argument gestartet. Wird dieser im interaktiven Modus. Vorteile: Einfache Ausführung befehlen. Stichwort: Kurz Testen! 4

5 Kontrollstrukturen Kontrollstrukturen dienen zur Steuerung des Ablaufs eines Programms. Fallunterscheidungen If- Conditional Expression Schleifen For-Schleife While-Schleife 5

6 If- if- if Bedigung: if-elseif if Bedigung: if-elseif-else if Bedigung: Einrücken Einrücken elif Bedigung: Einrücken elif Bedigung: Einrücken Einrücken else: Einrücken 6

7 sblock einrücken Der Interpreter muss wissen, welcher sblock zur Kontrollstruktur gehört. Python Interpreter erkennt anhand von einrücken des sblockes die Struktur. (Bei anderen Programmiersprachen / Scriptsprachen werden sblöcke mit Zeichen oder Schlüsselwörtern abgeschlossen) Das Einrücken mit mehreren Leezeichen oder Tabulator ist erlaubt. Jedoch muss es im kompletten Script durchgängig sein. Empfohlen wird das Einrücken mit 4 Leerzeichen. Script-Editor soll Tabulator als 4 Leerzeichen umsetzen. 7

8 Conditional Expression sblöcke zusammenfassen. Dadurch ein kompakteren Quellcode welcher übersichtlicher sein soll. if var1 == 11: var2 = 22 else: var2 = 33 if var1 == 11: print ("var1 hat den Wert 11") else: print ("var1 ist ungleich 11") var2 = (22 if var1 == 11 else 33) print ("var1 hat den Wert 11" if var1 == 1 else "var1 ist ungleich 11") 8

9 try / except Um unkontrollierte und vorzeitige Skriptabbrüche zu verhindern, werden > try / except < verwendet werden. try: except: f = 5 / 0 print("division durch Null") Division durch Null 9

10 Datentyp: Dictionary Der Datentyp Dictionary ist vergleichbar mit einem Wörterbuch. Jedes Element enthält einen Schlüssel und einen Wert, die durch einen Doppelpunkt voneinander getrennt sind. Die Reihenfolge der Einträge ist beliebig. Es kann nur ein identischer Schüssel in einer Dictionary geben. Der Zugriff auf ein Element (Werte-Paar) erfolgt über den Schlüssel 10

11 Datentyp: Dictionary de2en = {"drei" : "three"} new_dict = { } # Dictionary erzeugen # Leeres Dictionary erzeugen de2en['hallo'] = 'hello' de2en["welt"] = "world" print(de2en) new_dict["eins ] = "one" einfügen de2en.update(new_dict) print(de2en) de2en["zwei"] = "two" print(de2en) # Paare eintragen # Paare eintragen # Gesamtes Dictionary anzeigen # eine komplettes weiteres Dictionary # eine komplettes weiteres Dictionary einfügen # Gesamtes Dictionary anzeigen # Paare eintragen # Gesamtes Dictionary anzeigen {'drei': 'three', 'hallo': 'hello', 'Welt': 'world'} {'drei': 'three', 'hallo': 'hello', 'eins': 'one', 'Welt': 'world'} {'drei': 'three', 'hallo': 'hello', 'eins': 'one', 'Welt': 'world', 'zwei': 'two'} 11

12 Datentyp: Dictionary # Abfragen ob Element vorhanden. if "hallo" in de2en: print(de2en["hallo"]) # Abfragen ob Element nicht vorhanden ist if "zehn" not in de2en: print("element nicht gefunden") Abfragen ob das entsprechende Element im Dictionary vorhanden ist. Abfragen ob zu suchende Element nicht in dem Dictionary vorhanden ist. # Wie viel Elemente sind im Dictionary print("anzahl: ", len(de2en)) Anzahl der Einträge ausgeben. del inventa['hallo '] Werte-Paar hallo aus der Dictionary löschen. 12

13 Datentyp: Dictionary Alle Schüssel einer Dictionary werden mit der Funktion > keys() < ausgeben. schuessel_dic = de2en.keys() print(schuessel_dic) for x in schuessel_dic: print(x) dict_keys(['hallo', 'zwei', 'Welt', 'three', 'one']) drei hallo eins Welt zwei 13

14 Datentyp: Dictionary Kopieren de2en_copy = de2en.copy() Es wird eine Kopie von der ersten Dictionary erzeugt. Vergleichen if de2en == de2en_copy: print( Gleich ) Durch den Vergleichsoperator == kann festgestellt werden ob zwei Dictionary die gleichen Einträge haben. (Die Reihenfolge wird nicht beachtet) 14

15 Funktionen In Python können Programmteile in Unterprogramme aufgeteilt werden. Diese Unterprogramme werden Funktionen genannt. Lesbarkeit/Verständlichkeit des Quellcodes wird erhöht. Wiederkehrende Programmteile muss nur einmal programmiert wird. Funktionen können in anderen Programmen wiederverwendet werden. 15

16 Funktionen Wiederkehrende Ausführungen werden einmalig erstellt und werden bei Bedarf immer wieder gestartet. 1 Funktionsaufruf 2 Funktionsaufruf 2 Funktionsaufruf 2 Funktionsaufruf 2 Funktionskopf Berechnung 1 Berechnung 1 Rückgabewert 16

17 Funktionen - Funktionsrumpf Der Funktionskopf bzw. die Funktion wird mit > def < eingeleitet anschließend wird ein Bezeichner genannt. Optional können Parameter der Funktion übergeben (sog. Funktionsparameter) werden. Übergabe Parameter / Funktionsparameter def FUNKTIONSNAME(y1, y2, yn): ANWEISUNGEN 1 ANWEISUNGEN 2 ANWEISUNGEN n return(x1, x2,.., xn) Im Funktionsrumpf wird festgelegt, was die Funktion machen soll. Übergabewerte / Rückgabewerte 17

18 Funktionen Funktion berechnet D-Mark zu Euro um. def euro_dm(geld): geld = geld * return geld f_eur = 10 f_betrag = euro_dm(f_eur) print(f_eur, "EUR = ", f_betrag, "DM") 10 EUR = DM 18

19 Funktionen Funktion mit mehreren Rückgabewerten. def euro_dm(geld): geld_dm = geld * geld_ats = geld * return (geld_dm, geld_ats) 10 EUR = DM 10 EUR = ATS ( , ) f_eur = 10 print(f_eur, "EUR = ", euro_dm(f_eur)[0], "DM") print(f_eur, "EUR = ", euro_dm(f_eur)[1], "ATS") print(euro_dm(f_eur)) 19

20 Dokumentation von Funktionen Direkt nach dem Funktionskopf muss die Beschreibung der Funktion angefügt sein. Beginn und Ende der Beschreibung erfolgt mit drei Anführungszeichen. def f_euro(geld): Funktion zur Umrechnung zwischen der Währung Euro und Deutscher Mark und Schilling IN: Euro OUT: DM, ATS geld_dm = geld * geld_ats = geld * return (geld_dm, geld_ats) 20

21 Funktion - Blockkommentare 21

22 Funktionen - Funktionsparameter Funktionsparameter die nicht zwingend für eine Ausführung der Funktion notwendig sind, können als optionale Funktionsparameter übergeben werden. Die optionalen Funktionsparameter müssen im Funktionskopf mit Default-Werten bereits definiert werden. def summe(var1, var2, var3 = 1, var4 = 2): return var1 + var2 + var3 + var4 10 print(summe(5, 2)) 22

23 Funktionen Schlüsselwortparameter Im vergleich zu den Positional Arguments (Positionsparameter) können bei Keyword Arguments (Schlüsselwortparameter) durch Zuweisung auf den gewünschten Wert gesetzt werden. def f_spez_widerstand(v_spez_r = , v_length = 1, v_csa = 1): return v_spez_r * v_length / v_csa print( f_spez_widerstand((v_length = 1000, v_spez_r = ) 15 23

24 Funktionen Funktionsparameter Eine noch größere Flexibilität biete im Vergleich zu Optionalen Parameter die Möglichkeit eine beliebige Anzahl von Parametern zu verwenden. def multi(var1, *var2): print("var1: ", var1) print("var2: ", var2) var1: Aufruf var2: ('von', 'mehreren', 'Parametern', 34, 99283, 2) multi("aufruf", "von", "mehreren", "Parametern", 34, 99283, 2) 24

25 Funktionen Namensräume def funktion(): st = lokaler Namensraum return st st = globaler Namensraum print(funktion()) print(st) lokaler Namensraum globaler Namensraum 25

26 Funktionen Namensräume def funktion(): global st print(st) st = "lokaler Namensraum" return st st = "globaler Namensraum" print(funktion()) print(st) globaler Namensraum lokaler Namensraum lokaler Namensraum 26

27 Lokale Funktionen def func1(var): print(func1(5)) def func2(var): var *= 2 return var var += 1 return func2(var) Größere Funktionen können weitere interne Funktionen besitzen. Dies lokale Funktionen können nur innerhalb der Funktion func1 aufgerufen

28 Lokale Funktionen und Namensräume def funktion(): def funktion1(): global st st = "interne Funktion" return st st = funktion1() st = "lokaler Namensraum" return st def fun2(): st = "fun2" return st st = "globaler Namensraum" print(funktion()) print(fun2()) print(st) >>> lokaler Namensraum fun2 interne Funktion >>> 28

29 Übergeordnete Namensräume nonlocal kann bei mehrfach ineinander verschachtelten Funktionen verwendet werden. def func1(): def func2(): nonlocal var var += 1 var = 1 func2() print(var) print(func1()) 2 None 29

30 Lokale Funktionen und Namensräume def func1(): def func2(): def func3(): nonlocal var var += 10 nonlocal var var += 10 func3() var = 1 func2() #func3() print(var) print(func1()) >>> 21 None >>> 30

31 Bytecode pyc Um explizit ein Python Bytecode zu generieren, müssen folgende zwei Kommandos ausgeführt werden. >>> import py_compile >>> py_compile.compile('abc.py') Der Bytecode ist kompatibel zwischen Windows und Linux. Unter der Voraussetzung, dass kein OSspezifische Module verwendet werden. 31

32 Wurzel ziehen import math math.sqrt(variable) 32