Konzept: Funktionen, Parameter und Rückgabewert

Du hast bisher Methoden verwendet, die zu einem World oder einem Actor gehören, z.B. on_setup, act.

Jetzt lernst du eigene Funktionen zu erstellen. Funktionen sind Unterprogramme die dir ermöglichen, Code wiederzuverwenden, anstatt ihn immer wieder zu schreiben.

Erstes Beispiel

du möchtest vier rote Kreise erstellen, so wie im folgenden Bild dargestellt:

Dies geht z.B. so:

import miniworlds 

world = miniworlds.World(80, 80)

c1 = Circle((20,20), 20)
c1.color = (255, 0, 0)
c2 = Circle((60,20), 20)
c2.color = (255, 0, 0)
c3 = Circle((60,60), 20)
c3.color = (255, 0, 0)
c4 = Circle((20,60), 20)
c4.color = (255, 0, 0)

world.run()

Das Programm ist korrekt. Wenn nun aber alle vier Kreise grün sein sollen, dann musst du das Programm an vier Stellen verändern.

Stattdessen kann man das Erstellen des Kreises und das festlegen der Farbe in Unterprogramme auslagern:

import miniworlds 

world = World(80, 80)

def create_circle(x, y):
    c = miniworlds.Circle((x, y), 20)
    c.color = (255, 0, 0)
    
create_circle(20, 20)
create_circle(60, 20)
create_circle(60, 60)
create_circle(20, 60)

world.run()

Hier wurde eine Funtion create_circle definiert.

• Die Funktion hat den Namen create_circle

• Die Funktion erhält als Übergabeparameter die Werte x und y - An dieser Stelle soll der Kreis erstellt werden.

• Im Methodenkörper wird zuerst ein Kreis erstellt und diesem anschließend eine Farbe zugewiesen.

• Die Funktion wird mit Hilfe ihres Namens und mit Übergabe der Argumente (z.B. 20, 20) aufgerufen.

Allgemein: Definieren von Funktionen

Oft willst du komplizierte Dinge automatisieren, z.B. das Anlegen von Actors.

Dies geht, indem du Funktionen selbst definierst - Dies geht im Allgemeinen so:

def function_name(<parameter>):
    <code_block>

z.B.:

def create_circle(x, y):
    c = Circle((x, y), 20)
    c.color = (255, 0, 0)

Deine Funktion besteht aus einer Signatur und einem Funktionskörper.

• Die Signatur ist die erste Zeile der Funktion. Sie enthält alle Informationen die du brauchst um die Funktion aufzurufen. Dies ist der Name und Parameter. Der Name dieser Funktion ist create_actor, die Parameter sind xund y. Parameter werden benötigt um der Funktion weitere Informationen zu übergeben. Im Beispiel wird die Information übergeben, wo das Objekt erstellt werden soll.

• Der Funktionskörper ist ein Code-Block. Er enthält alle Befehle, die bei Aufruf der Funktion nacheinander abgearbeitet werden. Hier wird beim Funktionsaufruf zuerst ein Kreis erzeugt und anschließend werden die Farbe des Kreises festgelegt.

  Die Befehle werden beim Aufruf der Funktion von oben nach unten abgearbeitet.

Aufruf von Funktionen

Eine Funktion wird mit Hilfe des Namens aufgerufen. Dabei übergibst du der Funktion die als Parameter definierten Argumente.

Allgemein schreibt man: method_name(<parameter>)

Dies kann z.B. so aussehen:

create_actor(4,2)

Hier wird ein Actor an der Position x=4 und y=2 angelegt.

Komplexe Figuren zeichen

Mit Hilfe von Funktionen kannst du komplexe Figuren zeichnen:

import miniworlds 

world = miniworlds.World(400, 220)

def create_face(x, y):
    c = miniworlds.Circle((x, y), 40)
    c.color = (255,255,0)
    c = miniworlds.Circle((x + 15, y - 10), 10)
    c = miniworlds.Circle((x - 15, y - 10), 10)
    a = Arc((x, y + 20), 40, 20, 180, 360)
    a.center = a.position
    a.color = (255, 0, 0)
    
create_face(60, 60)
create_face(260, 60)
create_face(160, 160)

world.run()

In der Funktion create_face wird ein Gesicht erzeugt. Dieses kann anschließend an unterschiedlichen Stellen erzeugt werden.

Actors automatisiert erstellen

Mit Hilfe von Funktionen kannst du das erstellen von Actors abkürzen:

Es werden hier 10 Actors mit 10 Befehlen angelegt. Ohne Funktionen hättest du 30 Befehle benötigt.

import miniworlds 

world = miniworlds.TiledWorld()
world.rows = 8

def create_actor(x, y):
    t = Actor()
    t.position = (x,y)
    t.add_costume("images/player.png")

def create_wall(x, y):
    t = Actor()
    t.position = (x,y)
    t.add_costume("images/wall.png")
    
create_actor(4,2)
create_wall(4,4)
create_wall(5,4)
create_wall(6,4)
create_wall(6,3)
create_wall(6,2)
create_wall(6,1)
create_wall(5,1)
create_wall(4,1)
create_wall(3,1)

world.run()

Ausgabe:

Eigenschaften und Methoden registrieren.

Das folgende Programm erstellt automatisch “Regentropfen”.

In der funktion raindrop werden nicht nur Eigenschaften für jeden Tropfen festgelegt, sondern auch Methoden registriert.

import miniworlds 
import random

world = miniworlds.World()
world.add_background((80,180,255))
def raindrop(x,y):
    c = miniworlds.Circle((x, y), random.randint(10, 20))
    speed = random.randint(1,5)
    c.color = (0,0,random.randint(100,255), 100)
    c.static = True
    @c.register
    def act(self):
        self.move_down(random.randint(1,3))
    @c.register
    def on_detecting_not_on_world(self):
        self.remove()
        
@world.register
def act(self):
    if world.frame % 5 == 0:
        raindrop(random.randint(0,400),0)
    

world.run()

Rückgabewerte

Die bisherigen Funktionen haben ein Unterprogramm ausgeführt und dabei ggf. Informationen über Parameter erhalten.

Mit Hilfe von Rückgabewerten kannst du auch Informationen zurückgeben.

Im einfachen Fall sieht dies so aus:

def is_even(x):
    if x % 2 == 0:
        return True
    else:
        return False

print(is_even(4))

In der letzten Zeile passiert folgendes: Bevor die Funktion print ausgeführt werden kann, muss die Funktion is_even ausgewertet werden. Das Ergebnis der Funktion (Hier: True) wird dann anstelle des Funktionsaufrufs eingesetzt.

Das folgende Programm erstelllt zufällig Kreise. Wenn diese links von der Mitte sind, werden sie rot eingefärbt, ansonsten weiß.

import miniworlds 
import random

world = miniworlds.World(400, 50)
        

def is_left(obj):
    if obj.x <= 200:
        return True
    else:
        return False

for i in range(20):
    x = random.randint(0,400)
    y = 25
    c = miniworlds.Circle((x, y), 10)
    if is_left(c):
        c.color = (255,0,0)

world.run()