ฟังก์ชัน (Function)

ในบทนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับฟังก์ชันในภาษา Python เราจะพูดถึงการสร้างและการใช้งานฟังก์ชันในเบื้องต้น และการเรียกใช้งานฟังก์ชันในรูปแบบต่างๆ ที่สำคัญ เช่น Default Argument และ Keyword Augment และมากไปกว่านั้น เราจะแนะนำให้คุณรู้จักกับ built-in ฟังก์ชันในภาษา Python

การสร้างฟังก์ชันในภาษา Python

ฟังก์ชัน (Function) คือส่วนของโค้ดหรือโปรแกรมที่ทำงานเพื่อวัตถุประสงค์บางอย่าง ในภาษา Python คุณสามารถสร้างฟังก์ชันของคุณเองเพื่อให้ทำงานที่ต้องการ ในการเขียนโปรแกรมเรามักจะแยกโค้ดที่มีการทำงานเหมือนๆ กันเป็นฟังก์ชันเอาไว้ และเรียกใช้ฟังก์ชันนั้นซ้ำๆ ซึ่งเป็นแนวคิดของการนำโค้ดกลับมาใช้ใหม่ (Code reuse) นี่เป็นรูปแบบของการประกาศฟังก์ชันในภาษา Python

def function_name(args...):
    # statements

def function_name(args...):
    # statements
    return value

ในรูปแบบของการประกาศฟังก์ชันในภาษา Python นั้นจะใช้คำสั่ง def และหลังจากนั้น function_name เป็นชื่อของฟังก์ชัน และในวงเล็บ () เป็นการกำหนดพารามิเตอร์ของฟังก์ชัน พารามิเตอร์ของฟังก์ชันนั้นสามารถมีจำนวนเท่าไหร่ก็ได้หรือไม่มีก็ได้ และเช่นเดียวกับภาษาอื่นๆ ฟังก์ชันอาจจะมีหรือไม่มีการส่งค่ากลับ สำหรับฟังก์ชันที่ไม่มีการ return ค่ากลับนั้น เรามักจะเรียกว่า โพรซีเยอร์ (Procedure) ต่อไปมาดูตัวอย่างการประกาศและใช้งานฟังก์ชันในภาษา Python

def hello(name):
    print('Hello %s' % name)

def count_vowel(str):
    vowel = 0
    for c in str:
        if c in ('A', 'E', 'I', 'O', 'U', 'a', 'e', 'i', 'o', 'u'):
            vowel = vowel + 1
    return vowel

def area(width, height):
    c = width * height
    return c

ในตัวอย่าง เราได้สร้างฟังก์ชันจำนวน 3 ฟังก์ชัน ฟังก์ชันแรกมีชื่อว่า hello() เป็นฟังก์ชันสำหรับแสดงข้อความทักทายจากที่ชื่อส่งเข้ามา ฟังก์ชันนี้มีหนึ่งพารามิเตอร์คือ name สำหรับรับชื่อที่ส่งเข้ามาในฟังก์ชัน

def count_vowel(str):
    vowel = 0
    for c in str:
        if c in ('A', 'E', 'I', 'O', 'U', 'a', 'e', 'i', 'o', 'u'):
            vowel = vowel + 1
    return vowel

ต่อมาฟังก์ชัน count_vowel() เป็นฟังก์ชันสำหรับนับจำนวนสระใน String ฟังก์ชันนี้มีหนึ่ง String พารามิเตอร์ ในการทำงานของฟังก์ชันนั้นเราใช้คำสั่ง For loop ในการวนอ่านค่าทีละตัวอักษรเพื่อตรวจสอบว่าเป็นสระหรือไม่ด้วยคำสั่ง in และตัวแปร vowel นั้นใช้สำหรับนับจำนวนสระที่พบใน String ในตอนท้ายเราได้ส่งค่าของจำนวนสระที่นับได้กลับไปด้วยคำสั่ง return

def area(width, height):
    c = width * height
    return c

และฟังกชันสุดท้ายคือฟังก์ชัน area() เป็นฟังก์ชันสำหรับหาพื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน และฟังก์ชันมีพารามิเตอร์สองตัวสำหรับความกว้างและความยาวของสี่เหลี่ยม และฟังก์ชันทำการ return ผลลัพธ์ที่เป็นพื้นที่กลับไปด้วยคำสั่ง return

การเรียกใช้งานฟังก์ชันในภาษา Python

หลังจากเราได้สร้างฟังก์ชันในตัวอย่างก่อนหน้าแล้ว ต่อไปเราจะมาเรียกใช้งานฟังก์ชันเหล่านั้น ในการเรียกใช้ฟังก์ชันนั้นเราจะใช้ชื่อของฟังก์ชันและส่งอาร์กิวเมนต์ให้สอดคล้องกับพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้ในฟังก์ชัน ดังนั้นอาร์กิวเมนต์คือค่าที่ส่งเข้าไปในฟังก์ชันตอนใช้งาน ส่วนพารามิเตอร์นั้นคือตัวแปรทีกำหนดไว้ในฟังก์ชันเพื่อรับค่าจากอาร์กิวเมนต์ มาดูตัวอย่างการเรียกใช้งานฟังก์ชันในภาษา Python

def hello(name):
    print('Hello %s' % name)

def count_vowel(str):
    vowel = 0
    for c in str:
        if c in ('A', 'E', 'I', 'O', 'U', 'a', 'e', 'i', 'o', 'u'):
            vowel = vowel + 1
    return vowel

def area(width, height):
    c = width * height
    return c

# calling functions
hello('Danny')
hello('Mateo')
print('Vowel in string = %d' % count_vowel('marcuscode.com'))
print('Vowel in string = %d' % count_vowel('Python'))
print('Area = %d' % area(8, 4))

ในตัวอย่าง เป็นการเรียกใช้งานฟังก์ชันที่เราสร้างขึ้น เราได้เรียกใช้ฟังก์ชัน hello() และส่งอาร์กิวเมนต์ที่เป็น String เข้าไปยังฟังก์ชัน เราเรียกใช้ฟังก์ชันนี้สองครั้ง ซึ่งนี่เองเป็นการ reuse โค้ดในการเขียนโปรแกรม

หลังจากนั้นเราเรียกใช้ฟังก์ชัน count_vowel() และฟังก์ชัน area() และส่งพารามิเตอร์ที่ถูกต้องไปยังฟังก์ชัน และเพราะว่าฟังก์ชันเหล่านี้มีการ return ค่ากลับ เราสามารถนำค่าเหล่านี้ไปใช้งานได้ต่อไป เราได้นำไปใช้กับฟังก์ชัน print() เพื่อจัดรูปแบบการแสดงผล

Hello Danny
Hello Mateo
Vowel in string = 5
Vowel in string = 1
Area = 32

นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม จากการเรียกใช้งานฟังก์ชันในภาษา Python

Default Argument Values

ในภาษา Python เราสามารถสร้างฟังก์ชันโดยการกำหนด Default Argument ให้กับฟังก์ชันพารามิเตอร์ได้ Default Argument เป็นการการกำหนดค่าเริ่มต้นให้กับอาร์กิวเมนต์ที่ส่งเข้ามายังฟังก์ชัน นั่นทำให้เราสามารถเรียกใช้งานฟังก์ชันโดยการส่งอาร์กิวเมนต์น้อยกว่าจำนวนที่กำหนดไว้ในฟังก์ชันได้ ซึ่งอำนวยความสะดวกในการใช้งานมากขึ้น มาดูตัวอย่างการสร้างและใช้งานฟังก์ชันกับ Default Argument

def show_info(name, salary = 84360, lang = "Python"):
    print('Name: %s' % name)
    print('Salary: %d' % salary)
    print('Language: %s' % lang)
    print()

ในตัวอย่าง เราได้สร้างฟังก์ชัน show_info() สำหรับแสดงข้อมูลของโปรแกรมเมอร์ ข้อมูลที่จำเป็นต้องการจะแสดงนั้นมีชื่อ เงินเดือน และภาษาที่เขียน ในฟังก์ชันของเรานั้นมี 3 พารามิเตอร์ พารามิเตอร์แรก name นั้นเป็นพารามิเตอร์แบบปกติ และสองพารามิเตอร์นั้นเป็น Default Argument ซึ่งเรากำหนดค่าเริ่มต้นให้กับพารามิเตอร์โดยใช้เครื่องหมาย = ในการกำหนดพารามิเตอร์นั้น Default Argument ต้องอยู่หลังพารามิเตอร์แบบปกติเสมอ

# calling function
show_info('Mateo')
show_info('Mateo', 105000)
show_info('Danny', 120000, 'Java')

ในการเรียกใช้งานฟังก์ชันนั้น เราต้องทำการส่งค่าอาร์กิวเมนต์สำหรับพารามิเตอร์แบบปกติเสมอ ส่วนพารามิเตอร์แบบ Default Argument นั้นเป็นทางเลือก ในตัวอย่าง คำสั่งเราเรียกใช้ฟังก์ชันโดยอาร์กิวเมนต์เพียงหนึ่งตัวเข้าไป ทำให้สองอาร์กิวเมนต์ที่เหลือที่เป็น Default Argument ใช้ค่าเริ่มต้นของมันแทน คือ 84360 สำหรับเงินเดือน และ "Python" สำหรับภาษาเขียนโปรแกรม

ต่อมาเราเรียกใช้ฟังก์ชันโดยการส่งสองอาร์กิวเมนต์เข้าไป ทำให้มีเพียงพารามิเตอร์สุดท้ายเท่านั้นที่ใช้ค่าเริ่มต้น และในคำสั่งสุดท้ายเป็นการส่งค่าครบจำนวนให้กับทุกอาร์กิวเมนต์

Name: Mateo
Salary: 84360
Language: Python

Name: Mateo
Salary: 105000
Language: Python

Name: Danny
Salary: 120000
Language: Java

นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม ในการเรียกใช้งานฟังก์ชันกับ Default Argument

Keyword Arguments

ในภาษา Python เราสามารถเรียกใช้งานฟังก์ชันในรูปแบบของ Keyword Argument โดยการใช้ชื่อของพารามิเตอร์สำหรับส่งอาร์กิวเมนต์ ในการใช้งานนั้น พารามิเตอร์ต้องมีการกำหนดในรูปแบบของ Default Argument ก่อน มาดูตัวอย่างการใช้งาน Keyword Arguments ในภาษา Python

def create_button(id, color = '#ffffff', text = 'Button', size = 16):  
    print('Button ID: %d' % id)
    print('Attributes:')
    print('Color: %s' % color)
    print('Text: %s' % text)
    print('Size: %d px' % size)
    print()

create_button(10)
create_button(11, color = '#4286f4', text = 'Sign up')
create_button(id = 12, color = '#323f54', size = 24)
create_button(color = '#1cb22b', text = 'Log in', size = 32, id = 13)

ในตัวอย่าง เราได้สร้างฟังก์ชันสำหรับการสร้างปุ่ม ในการเรียกใช้งานฟังก์ชันนั้น เราสามารถเรียกโดยวิธีการส่งแบบ Keyword Argument ได้ในรูปแบบของ argument = value และสามารถสลับตำแหน่งของอาร์กิวเมนต์ได้ และในฟังก์ชันนั้นเรามีอาร์กิวเมนต์ id ซึ่งเป็นอาร์กิวเมนต์แบบปกติ สำหรับอาร์กิวเมนต์แบบปกติในการส่งค่านั้นต้องส่งเป็นลำดับแรกเสมอ เหมือนในคำสั่งการเรียกใช้งานสองคำสั่งแรก หรือสามารถส่งแบบ Keyword Argument ก็ได้เช่นกันเหมือนในคำสั่งที่สามและสี่

Button ID: 10
Attributes:
Color: #ffffff
Text: Button
Size: 16 px

Button ID: 11
Attributes:
Color: #4286f4
Text: Sign up
Size: 16 px

Button ID: 12
Attributes:
Color: #323f54
Text: Button
Size: 24 px

Button ID: 13
Attributes:
Color: #1cb22b
Text: Log in
Size: 32 px

นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม เราได้เรียกใช้งานฟังก์ชันเพื่อสร้างปุ่ม 4 ปุ่มในรูปแบบต่างๆ ของการใช้ Keyword Argument

ตัวอย่างของฟังก์ชันที่มีการใช้งานในรูปแบบของ Keyword Argument ก็คือ ฟังก์ชัน print() เราสามารถเปลี่ยนตัวคั่นระหว่างอาร์กิวเมนต์ และการแสดงผลลัพธ์ในตอนท้ายของฟังก์ชันได้ โดยการใช้ Keyword sep และ end ตามลำดับ

print(1, 2, 3)
print(1, 2, 3, sep = '-', end = '/')

Lambda Expressions

Lambda Expressions คือ anonymous function ที่เป็นฟังก์ชันที่มีการทำงานขนาดเล็กอยู่ภายในที่สามารถมีได้เพียง Expression เดียวเท่านั้น เราสามารถสร้างโดยใช้คำสั่ง lambda เราสามารถใช้ Lambda Expressions สร้างออบเจ็คของฟังก์ชันได้ และค่า return จะเป็นค่าที่ได้จากผลลัพธ์ของ Expression ของฟังก์ชัน มาดูตัวอย่างการใช้งาน

f = lambda x: x + 1
print(f(2))
print(f(8))

g = lambda a, b: (a + b) / 2
print(g(3, 5))
print(g(10, 33))

def make_incrementor(n):
    return lambda x: x + n

f = make_incrementor(13)
print(f(0))
print(f(1))
print(f(5))

ในตัวอย่าง เราได้สร้าง Lambda Expressions เป็นจำนวนสามฟังก์ชัน ฟังก์ชันแรกเป็นฟังก์ชันสำหรับเพิ่มตัวเลขขึ้น 1 และฟังก์ชันที่สองเป็นฟังก์ชันสำหรับหาค่าเฉลี่ยของตัวเลขสองจำนวน คุณจะสังเกตได้ว่าฟังก์ชันแรกนั้นมี 1 อาร์กิวเมนต์และฟังก์ชันที่สองนั้นมี 2 อาร์กิวเมนต์ และฟังก์ชันสุดท้ายนั้นเป็นการ return ฟังก์ชันกลับภายในฟังก์ชันอีกที และเป็นฟังก์ชันสำหรับเพิ่มตัวเลขขึ้นจำนวน n จากอาร์กิวเมนต์ที่ใส่เข้าไป

3
9
4.0
21.5
13
14
18

นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม

นอกจากนี้ Lambda Expressions ยังมีประโยชน์เพื่อใช้งานกับ built-in function เช่น ฟังก์ชัน filter() และฟังก์ชัน map() ในภาษา Python มันใช้เป็นอาร์กิวเมนต์ส่งเข้าไปในฟังก์ชัน เพื่อสร้าง Expression ให้กับฟังก์ชัน มาดูตัวอย่างการใช้งาน

numbers = [2, 15, 5, 7, 10, 3, 28, 30]
print(list(filter(lambda x: x % 5 == 0, numbers)))
print(list(map(lambda x: x * 2, numbers)))

ในตัวอย่าง เรามีลิสต์ของตัวเลข Integer และเราได้ใช้ฟังก์ชัน filter() และฟังก์ชัน map() ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่มีอาร์กิวเมนต์ตัวแรกเป็นฟังก์ชัน และตัวที่สองเป็นลิสต์ ในการทำงานของฟังก์ชัน filter() เราได้ใช้ฟังก์ชันกรองเอาตัวเลขที่ตรงกันกับ Lambda Expressions ซึ่งก็คือตัวเลขในลิสต์ที่หารด้วย 5 ลงตัว และในการใช้ฟังก์ชัน map() เป็นการเชื่อมโยงค่าในลิสต์ให้ตรงกับ Lambda Expressions คือการเพิ่มตัวเลขให้เป็นสองเท่า ซึ่งทั้งสองฟังก์ชันนี้ส่งค่ากลับเป็นออบเจ็ค และเราใช้ฟังก์ชัน list() เพื่อแปลงออบเจ็คให้เป็นสิสต์

[15, 5, 10, 30]
[4, 30, 10, 14, 20, 6, 56, 60]

นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม

ในบทนี้ คุณได้เรียนรู้เกี่ยวกับการสร้างและใช้งานฟังก์ชันในภาษา Python และการเรียกใช้ฟังก์ชันในรูปแบบอื่นๆ เช่น Default Argument และ Keyword Argument และนอกจากนี้เรายังแนะนำให้คุณรู้จักกับการใช้งาน Lambda Expressions เพื่อสร้างฟังก์ชันขนาดเล็กแต่ช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงานเป็นอย่างมาก และแนะนำให้คุณรู้จักกับ built-in function

Reference : http://marcuscode.com