第4回：関数の引数と戻り値¶
もし「引数」がなかったら?¶
例えば、サークルの新歓で全員に同じ挨拶メッセージを送りたいとする。
print('田中さん、新歓へようこそ！3号館201で待ってます')
print('佐藤さん、新歓へようこそ！3号館201で待ってます')
print('鈴木さん、新歓へようこそ！3号館201で待ってます')
print('山田さん、新歓へようこそ！3号館201で待ってます')
# ……50人分書く?
名前のところだけが違って、他は全部同じ。もし会場が「3号館201」から変わったら、50行全部直すことになる。
身近なアプリも全部これ
- LINEのトーク画面: 「メッセージを画面に表示する関数」が、友達ごとに引数を変えて呼ばれている
- Amazonの商品一覧: 「商品カードを描く関数」が、商品ごとに引数を変えて呼ばれている
- YouTubeのおすすめ: 「動画のサムネを表示する関数」が、動画IDごとに引数を変えて呼ばれている
すべて「引数」を使ってテンプレート化している。
引数¶
引数（ひきすう）: 関数を呼び出すときに、関数に渡す値のこと。
def countdown(start):
print('関数が受け取った値:', start)
print('カウントダウンをします')
counter = start
while counter >= 0:
print(counter)
counter -= 1
countdown(3)
countdown(10)
def countdown(start):のstartが、引数を受け取る変数countdown(3)の3が、関数に渡す引数
プレ演習4-1¶
以下の形で動作する関数 greet を定義してみよう。
期待される実行結果:
プレ演習4-2¶
以下の形で動作する関数 show_double を定義してみよう。
期待される実行結果:
引数が2つある関数¶
引数はカンマ区切りで複数並べることができる（引数列とよぶ）。
def countdown(start, end):
print('1つ目の引数で受け取った値:', start)
print('2つ目の引数で受け取った値:', end)
print('カウントダウンをします')
counter = start
while counter >= end:
print(counter)
counter -= 1
countdown(7, 3)
発展：キーワード引数¶
変数名を指定して呼び出すこともできる。順番を変えてもOK。
プレ演習4-3¶
以下の形で動作する関数 show_sum を定義してみよう。
期待される実行結果:
余裕のある人向け:
show_sum(3, 5)とshow_sum(5, 3)で結果は同じ? 違う?- 引き算をする関数
show_minus(a, b)を自分で作って、show_minus(10, 3)とshow_minus(3, 10)を実行してみよう。
もし「戻り値」がなかったら?¶
例: 3教科の平均点を出して、合格/不合格を判定したい。
def show_average(a, b, c):
print((a + b + c) / 3)
show_average(80, 70, 90) # 80.0 と画面に表示される
# でも、「80点が60点以上か」をプログラムで判定したい場合、
# print された数字は、プログラムからは取り出せない
「戻り値」を使うと?¶
return を使えば、関数の処理結果を呼び出し元に渡せる。
def get_average(a, b, c):
return (a + b + c) / 3
avg = get_average(80, 70, 90)
if avg >= 60:
print('合格')
else:
print('不合格')
戻り値¶
戻り値: 関数で処理した結果を、呼び出し元に戻す値のこと。
書き方:
例:
print と return の違い
print(x)は画面に表示するだけ。プログラムからは取り出せない。return xは呼び出し元に値を渡す。変数に代入したり、計算に使える。- 両方やりたい場合は別々に書く（
printしてからreturnするなど）。
プレ演習4-4¶
以下の形で動作する関数 double_return を定義してみよう。
a = double_return(5)
print('aの中身は: ', a)
ans = double_return(5) + double_return(10)
print('答え = ', ans)
期待される実行結果:
真偽値を戻り値とする関数¶
True / False を返す関数も作れる。比較式の結果をそのまま返すとすっきり書ける。
# 冗長な書き方
def is_positive(i):
if i > 0:
return True
else:
return False
# すっきりした書き方
def is_positive(i):
return i > 0
呼び出し側も同様にすっきりする。
複数の値を戻す¶
複数の値を返したい場合は、タプルを使う。
呼び出し側はアンパック代入（第2回参照）で複数の変数に分けて受け取れる。
発展：デフォルト引数¶
引数列に 変数名=デフォルト値 と書いておくと、呼び出し時にその引数を省略できる。
def countdown(start, end=0):
# ... 処理
countdown(10) # end は 0 として扱われる
countdown(10, 0) # 明示的に指定してもOK
順番に注意
デフォルト値のある引数は、デフォルト値のない引数より後ろに書く必要がある。
発展：可変長引数¶
引数の個数を決めずに受け取りたい場合に使う。
*args: タプルで複数の値を受け取る¶
**kwargs: 辞書でキーと値のペアを受け取る¶
def func_b(**kwargs):
for k, v in kwargs.items():
print(k, v)
func_b(a=1, b=2)
func_b(c=3, d=4, e=5, f=6)
授業内演習¶
問1¶
2つの整数の和を計算してその結果を返す関数 my_sum を作成せよ。また、関数 my_sum を用いて、キーボードから入力された2つの整数の和を出力するプログラムを作成せよ。
問2¶
データ数 n、データ数分の実数データ data、探索値 key を入力して、data の中に key が何個含まれるかを探索して出力するプログラムを作成しなさい。ただし、データ探索には関数を用いること。
基本課題¶
以下のプログラムは、任意の正整数 n（n ≥ 1）を入力し、1 から n までの総和と 1 から n までの総乗（n の階乗）を求めるものである。関数 total_sum()、my_fact() を追加してプログラムを完成させなさい。
n = int(input('nを入力してください ==> '))
print('1 から', n, 'までの総和 = ', total_sum(n))
print('1 から', n, 'までの総乗 = ', my_fact(n))
応用課題¶
以下のプログラムは、データ数とデータ数分の実数データを入力して、総和、平均値、最大値、最小値、分散、標準偏差を求めて出力するものである。これらを求める関数を追加してプログラムを完成させなさい。
n = int(input('データ数を入力してください ==> '))
data = []
print(n, '個の実数を入力してください')
for i in range(n):
x = float(input(f'data[{i}] = '))
data.append(x)
print('総和 = ', my_sum(data, n))
print('平均値 = ', my_ave(data, n))
print('最大値 = ', my_max(data, n))
print('最小値 = ', my_min(data, n))
print('分散 = ', my_var(data, n))
print('標準偏差 = ', my_sqrt(data, n))
標準偏差に使えそうなもの
平方根は math モジュールの sqrt で計算できる。import math のあと、math.sqrt(x) で x の平方根が得られる。