<div slide>
====== Объявление функций ======

Как и в большинстве языков структурного программирования, блоки операторов можно оформлять в виде функций для дальнейшего использования.

Синтаксис:

<sxh python>
def 〖имя функции〗(〖аргументы〗):
␣␣␣␣〖операторы〗
␣␣␣␣return 〖возвращаемое значение〗
</sxh>

Функция может возвращать одно или несколько значений (в виде кортежа) или ''None''.

Объявление функции следует рассматривать, как присвоение значения соответствующей переменной.
</div>
<div slide>

===== Функции и модификация аргументов =====

Базовые типы данных при вызове функций копируются, а составные нет.

<sxh python>
def foo(x):
    x = x + 1
    return x
    
w = foo(5) # w == 6
w = 1
r = foo(w) # w == 1, r == 2
</sxh>

<sxh python>
def foo(x):
    x[0] = "42"

w = [1, 2, 3]
foo(w) # w == ['42', 2, 3]
</sxh>

Присвоение значений аргументам функции в ее теле равносильно созданию новых переменных.

</div>
<div slide>

===== Функции и область видимости =====

Функция видит переменные объявленные вне ее тела, но при попытке присвоения создает новые, локальные:

<sxh python>
y = 1

def foo(x):
    y = x + y
    return x,y

a,b = foo(1) # y == 1

def foo(x):
    global y # Явно используем y из глобальной области
    x = x + y 
    y = y + 1
    return x,y

a,b = foo(1) # a == 2, b == 2, y == 2
</sxh>

</div>
<div slide>

===== Аргументы по умолчанию (default arguments) =====

При вызове функций можно пропускать аргументы, если для них задано значение по умолчанию:

<sxh python>
def foo(x = 42):
    return x*2
    
w = foo(1) # w == 2
w = foo() # w == 84
</sxh>

Обязательные аргументы всегда должны идти перед аргументами со значениями по умолчанию при объявлении функции:

<sxh python>
def foo(x, y, z = 42): #Верно
    return x*y*2

def foo(x = 42, y, z): #Ошибка
    return x*y*2
</sxh>

</div>
<div slide>
==== Порядок аргументов ====

Обязательные аргументы должны передаваться по порядку.

Аргументы со значениями по умолчанию можно передавать в произвольном порядке:

<sxh python>
def foo(a, x = 1, y = 2, z = 3):
    return (x*y*z)/a

w = foo(1, z = 7, y = 7) # Верно w == 49
</sxh>

</div>
<div slide>

==== Функция как аргумент ====

<sxh python>
def foo(x):
    return x**2

def bar(x):
    return x**3 / 3

def calc(f, x, a):
    return f(x) + a
    
w = calc(foo,1,2) # w == 3
w = calc(bar,3,2) # w == 11.0
</sxh>


</div>
<div slide>

===== Что еще нужно знать о функциях =====

  * Функция — объект специального составного типа ''function''
  * Объявление одной и той-же функции несколько раз не выдаст ошибки
  * Функции можно складывать в списки, словари, проверять на тождество
  * Функции можно объявлять внутри функций, кроме слова ''global'' есть слово ''nonlocal'', которое делает тоже самое, но для локальных переменных
  * Функции с помощью специальных приемов могут обрабатывать произвольное число аргументов ([[https://www.digitalocean.com/community/tutorials/how-to-use-args-and-kwargs-in-python-3|подробнее]])
  * Функции можно вызывать рекурсивно
  * Есть особые функции: лямбда (безымянные) и генераторы (запоминающие свое состояние)

</div>
<div slide>


====== Исключения (exception) ======

===== Возникновение исключений =====

Когда происходит ошибка — возбуждается соответствующее исключение. Обработка исключения — основой способ обработки ошибок в Python.

<sxh python>
4/0
...
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
</sxh>

Когда происходит исключение Python начинает искать обработчик исключения для данного блока, при необходимости выходя из функций. Если обработчик не найден, то интерпретатор завершается (или выдает ошибку в интерактивном режиме).

</div>
<div slide>

===== Обработка исключений =====

<sxh python>
try:
    #блок кода в котором
    #ожидается возникновение исключения
except ZeroDivisionError as e:
    #блок кода который будет выполнен
    #если возникнет исключение типа ZeroDivisionError
else:    
    #блок кода который будет выполнен
    #если исключение в блоке try не возникнет
finally:
    #блок кода, который будет выполнен в любом случае
</sxh>

Можно перехватывать все типы исключения написав ''except:'', но это маскирует ошибки.

</div>
<div slide>

===== Популярные типы исключений =====

^ Исключение ^ Описание ^
^ IndexError | Индекс за пределами массива |
^ KeyError | Ключ отсутствует в словаре |
^ NameError | Обращение к необъявленной переменной (методу, классу) |
^ UnboundLocalError | Обращение к недоступной переменной |
^ OSError | Ошибки системы (права на файл, нет места на диске, ...) |
^ TypeError | Операция не поддерживается данным типом данных (вычитание строк, ...) |
^ ValueError | Недопустимое значение переменной (''float('hello')'', ...) |
^ NotImplementedError | Метод не реализован |

Исключение также можно выбросить прямо в коде. Для этого используется ключевое слово ''raise'', например:

<code>
raise Exception("Произошла ошибка")
</code>

</div>
<div slide>

===== Примеры использования =====

<sxh python>
value_str = "123.15"
value_float = 0.0

try:
    value_float = float(value_str)
except ValueError:
    print("Это не число!")
finally:
    print(value_float)
    
print(value_float*10)
</sxh>

</div>
<div slide>

===== Примеры использования в функции =====

<sxh python>
def fix(x, fix_type = None):
    if fix_type == "round":
        return round(x)
    elif fix_type == "ceil":
        return math.ceil(x)
    elif fix_type == "trunc":
        return math.trunc(x)
    else:
        raise ValueError("Недопустимое значение переменной fix_type")

ft = input("Введите тип округления:")
value = 73/13
try:
    value = fix(value, ft)
except ValueError:
    print("Неправильный тип округления")
    value = fix(value, "round")
    
</sxh>

</div>
<div slide>

===== Что еще нужно знать об исключениях =====

  * "Я не знаю, что дальше делать, я вызываю ''raise'' "
  * Оператор ''try'' почти ничего не стоит, но обработка возникшего исключения дело более ресурсоемкое (хотя и не очень), поэтому не следует использовать исключения вместо ''if''
  * Объект исключения можно преобразовать в ''str'', обычно это используется для вывод сообщений об ошибках
  * Исключение можно возбудить повторно, вызвав ''raise'' без аргументов в обработчике
  * Исключения можно содержательно анализировать с помощью методов модуля ''traceback''

</div>

<div slide>

====== Модули ======

<sxh python>
import modulename
</sxh>

Поиск при импорте:
  * Файлы в папке программы
  * Файлы в переменной ''$PYTHONPATH''
  * Сторонние пакеты
  * Стандартная библиотека

</div>
<div slide>

===== Собственные модули =====

Файл ''mylib.py'':
<sxh python>
def foo(x):
    return x*x

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.v = 0
</sxh>

Файл ''program.py'':
<sxh python>
import mylib

print(mylib.foo(4))
</sxh>

<sxh python>
form mylib import MyClass,foo
ob = MyClass()
print(foo(4))
</sxh>

</div>
<div slide>

===== Разница между импортом и запуском =====

Модуль может определить загружен ли он через ''import'' или запущен как программа:

<sxh python>
if __name__ == "__main__":
    main()
</sxh>

Функция ''main()'' будет вызвана только если скрипт запущен как программа и не будет запускаться если он импортирован в другой скрипт.

</div>
<div slide>

===== Важные модули стандартной библиотеки =====

^ Модули ^ Возможности ^
^ ''sys'' | Служебные функции интерпретатора, аргументы командной строки, выход |
^ ''os, shutils'' | Операции с файлами и папками, переменные окружения, запуск сторонних программ |
^ ''glob, Path'' | Операции с путями к файлам |
^ ''math, statistics'' | Базовые математические функции |
^ ''random'' | Генерация случайных чисел и последовательностей |
^ ''struct'' | Работа с бинарными структурами |
^ ''datetime'' | Работа с датой и временем |
^ ''copy'' | Копирование составных объектов |
^ ''pprint'' | Улучшенный ''print'' |
^ ''pickle'' | Сохранение объектов Python в файлы |

</div>
<div slide>

===== Важные сторонние модули доступные в pip =====

^ Модуль ^ Возможности ^
^ ''numpy'' | Эффективные методы для работы с числовыми данными |
^ ''scipy'' | Коллекция математических методов |
^ ''matplotlib'' | Рисование графиков |
^ ''sympy'' | Символьные вычисления |
^ ''pandas'' | Таблицы данных |
^ ''requests'' | Доступ к файлам через HTTP |

</div>