Функции
Зачастую нам надо повторять одно и то же действие во многих частях программы.
Например, необходимо красиво вывести сообщение при приветствии посетителя, при выходе посетителя с сайта, ещё где-нибудь.
Чтобы не повторять один и тот же код во многих местах, придуманы функции. Функции являются основными «строительными блоками» программы.
Примеры встроенных функций вы уже видели – это alert(message) , prompt(message, default) и confirm(question) . Но можно создавать и свои.
Объявление функции
Для создания функций мы можем использовать объявление функции.
Пример объявления функции:
function showMessage()
Вначале идёт ключевое слово function , после него имя функции, затем список параметров в круглых скобках через запятую (в вышеприведённом примере он пустой) и, наконец, код функции, также называемый «телом функции», внутри фигурных скобок.
function имя(параметры)
Наша новая функция может быть вызвана по своему имени: showMessage() .
function showMessage() < alert( 'Всем привет!' ); >showMessage(); showMessage();
Вызов showMessage() выполняет код функции. Здесь мы увидим сообщение дважды.
Этот пример явно демонстрирует одно из главных предназначений функций: избавление от дублирования кода.
Если понадобится поменять сообщение или способ его вывода – достаточно изменить его в одном месте: в функции, которая его выводит.
Локальные переменные
Переменные, объявленные внутри функции, видны только внутри этой функции.
function showMessage() < let message = "Привет, я JavaScript!"; // локальная переменная alert( message ); >showMessage(); // Привет, я JavaScript! alert( message ); //
Внешние переменные
У функции есть доступ к внешним переменным, например:
let userName = 'Вася'; function showMessage() < let message = 'Привет, ' + userName; alert(message); >showMessage(); // Привет, Вася
Функция обладает полным доступом к внешним переменным и может изменять их значение.
let userName = 'Вася'; function showMessage() < userName = "Петя"; // (1) изменяем значение внешней переменной let message = 'Привет, ' + userName; alert(message); >alert( userName ); // Вася перед вызовом функции showMessage(); alert( userName ); // Петя, значение внешней переменной было изменено функцией
Внешняя переменная используется, только если внутри функции нет такой локальной.
Если одноимённая переменная объявляется внутри функции, тогда она перекрывает внешнюю. Например, в коде ниже функция использует локальную переменную userName . Внешняя будет проигнорирована:
let userName = 'Вася'; function showMessage() < let userName = "Петя"; // объявляем локальную переменную let message = 'Привет, ' + userName; // Петя alert(message); >// функция создаст и будет использовать свою собственную локальную переменную userName showMessage(); alert( userName ); // Вася, не изменилась, функция не трогала внешнюю переменную
Глобальные переменные
Переменные, объявленные снаружи всех функций, такие как внешняя переменная userName в вышеприведённом коде – называются глобальными.
Глобальные переменные видимы для любой функции (если только их не перекрывают одноимённые локальные переменные).
Желательно сводить использование глобальных переменных к минимуму. В современном коде обычно мало или совсем нет глобальных переменных. Хотя они иногда полезны для хранения важнейших «общепроектовых» данных.
Параметры
Мы можем передать внутрь функции любую информацию, используя параметры.
В нижеприведённом примере функции передаются два параметра: from и text .
function showMessage(from, text) < // параметры: from, text alert(from + ': ' + text); >showMessage('Аня', 'Привет!'); // Аня: Привет! (*) showMessage('Аня', "Как дела?"); // Аня: Как дела? (**)
Когда функция вызывается в строках (*) и (**) , переданные значения копируются в локальные переменные from и text . Затем они используются в теле функции.
Вот ещё один пример: у нас есть переменная from , и мы передаём её функции. Обратите внимание: функция изменяет значение from , но это изменение не видно снаружи. Функция всегда получает только копию значения:
function showMessage(from, text) < from = '*' + from + '*'; // немного украсим "from" alert( from + ': ' + text ); >let from = "Аня"; showMessage(from, "Привет"); // *Аня*: Привет // значение "from" осталось прежним, функция изменила значение локальной переменной alert( from ); // Аня
Значение, передаваемое в качестве параметра функции, также называется аргументом.
- Параметр – это переменная, указанная в круглых скобках в объявлении функции.
- Аргумент – это значение, которое передаётся функции при её вызове.
Мы объявляем функции со списком параметров, затем вызываем их, передавая аргументы.
Рассматривая приведённый выше пример, мы могли бы сказать: "функция showMessage объявляется с двумя параметрами, затем вызывается с двумя аргументами: from и "Привет" ".
Значения по умолчанию
Если при вызове функции аргумент не был указан, то его значением становится undefined .
Например, вышеупомянутая функция showMessage(from, text) может быть вызвана с одним аргументом:
showMessage("Аня");
Это не приведёт к ошибке. Такой вызов выведет "*Аня*: undefined" . В вызове не указан параметр text , поэтому предполагается, что text === undefined .
Если мы хотим задать параметру text значение по умолчанию, мы должны указать его после = :
function showMessage(from, text = "текст не добавлен") < alert( from + ": " + text ); >showMessage("Аня"); // Аня: текст не добавлен
Теперь, если параметр text не указан, его значением будет "текст не добавлен"
В данном случае "текст не добавлен" это строка, но на её месте могло бы быть и более сложное выражение, которое бы вычислялось и присваивалось при отсутствии параметра. Например:
function showMessage(from, text = anotherFunction()) < // anotherFunction() выполнится только если не передан text // результатом будет значение text >
Вычисление параметров по умолчанию
В JavaScript параметры по умолчанию вычисляются каждый раз, когда функция вызывается без соответствующего параметра.
В приведённом выше примере, функция anotherFunction() не будет вызвана вообще, если указан параметр text .
С другой стороны, функция будет независимо вызываться каждый раз, когда text отсутствует.
Использование параметров по умолчанию в ранних версиях JavaScript
Ранние версии JavaScript не поддерживали параметры по умолчанию. Поэтому существуют альтернативные способы, которые могут встречаться в старых скриптах.
Например, явная проверка на undefined :
function showMessage(from, text) < if (text === undefined) < text = 'текст не добавлен'; >alert( from + ": " + text ); >
…Или с помощью оператора || :
function showMessage(from, text) < // Если значение text ложно, тогда присвоить параметру text значение по умолчанию // заметим, что при этом пустая строка text === "" будет также считаться отсутствующим значением text = text || 'текст не добавлен'; . >
Альтернативные параметры по умолчанию
Иногда имеет смысл присваивать значения по умолчанию для параметров не в объявлении функции, а на более позднем этапе.
Во время выполнения функции мы можем проверить, передан ли параметр, сравнив его с undefined :
function showMessage(text) < // . if (text === undefined) < // если параметр отсутствует text = 'пустое сообщение'; >alert(text); > showMessage(); // пустое сообщение
…Или мы можем использовать оператор || :
function showMessage(text) < // если значение text ложно или равняется undefined, тогда присвоить text значение 'пусто' text = text || 'пусто'; . >
Современные движки JavaScript поддерживают оператор нулевого слияния ?? . Его использование будет лучшей практикой, в случае, если большинство ложных значений, таких как 0 , следует расценивать как «нормальные».
function showCount(count) < // если count равен undefined или null, показать "неизвестно" alert(count ?? "неизвестно"); >showCount(0); // 0 showCount(null); // неизвестно showCount(); // неизвестно
Возврат значения
Функция может вернуть результат, который будет передан в вызвавший её код.
Простейшим примером может служить функция сложения двух чисел:
function sum(a, b) < return a + b; >let result = sum(1, 2); alert( result ); // 3
Директива return может находиться в любом месте тела функции. Как только выполнение доходит до этого места, функция останавливается, и значение возвращается в вызвавший её код (присваивается переменной result выше).
Вызовов return может быть несколько, например:
function checkAge(age) < if (age >= 18) < return true; >else < return confirm('А родители разрешили?'); >> let age = prompt('Сколько вам лет?', 18); if ( checkAge(age) ) < alert( 'Доступ получен' ); >else
Возможно использовать return и без значения. Это приведёт к немедленному выходу из функции.
function showMovie(age) < if ( !checkAge(age) ) < return; >alert( "Вам показывается кино" ); // (*) // . >
В коде выше, если checkAge(age) вернёт false , showMovie не выполнит alert .
Результат функции с пустым return или без него – undefined
Если функция не возвращает значения, это всё равно, как если бы она возвращала undefined :
function doNothing() < /* пусто */ >alert( doNothing() === undefined ); // true
Пустой return аналогичен return undefined :
function doNothing() < return; >alert( doNothing() === undefined ); // true
Никогда не добавляйте перевод строки между return и его значением
Для длинного выражения в return может быть заманчиво разместить его на нескольких отдельных строках, например так:
return (some + long + expression + or + whatever * f(a) + f(b))
Код не выполнится, потому что интерпретатор JavaScript подставит точку с запятой после return . Для него это будет выглядеть так:
return; (some + long + expression + or + whatever * f(a) + f(b))
Таким образом, это фактически стало пустым return .
Если мы хотим, чтобы возвращаемое выражение занимало несколько строк, нужно начать его на той же строке, что и return . Или, хотя бы, поставить там открывающую скобку, вот так:
return ( some + long + expression + or + whatever * f(a) + f(b) )
И тогда всё сработает, как задумано.
Выбор имени функции
Функция – это действие. Поэтому имя функции обычно является глаголом. Оно должно быть кратким, точным и описывать действие функции, чтобы программист, который будет читать код, получил верное представление о том, что делает функция.
Как правило, используются глагольные префиксы, обозначающие общий характер действия, после которых следует уточнение. Обычно в командах разработчиков действуют соглашения, касающиеся значений этих префиксов.
Например, функции, начинающиеся с "show" обычно что-то показывают.
Функции, начинающиеся с…
- "get…" – возвращают значение,
- "calc…" – что-то вычисляют,
- "create…" – что-то создают,
- "check…" – что-то проверяют и возвращают логическое значение, и т.д.
Примеры таких имён:
showMessage(..) // показывает сообщение getAge(..) // возвращает возраст (получая его каким-то образом) calcSum(..) // вычисляет сумму и возвращает результат createForm(..) // создаёт форму (и обычно возвращает её) checkPermission(..) // проверяет доступ, возвращая true/false
Благодаря префиксам, при первом взгляде на имя функции становится понятным, что делает её код, и какое значение она может возвращать.
Одна функция – одно действие
Функция должна делать только то, что явно подразумевается её названием. И это должно быть одним действием.
Два независимых действия обычно подразумевают две функции, даже если предполагается, что они будут вызываться вместе (в этом случае мы можем создать третью функцию, которая будет их вызывать).
Несколько примеров, которые нарушают это правило:
- getAge – будет плохим выбором, если функция будет выводить alert с возрастом (должна только возвращать его).
- createForm – будет плохим выбором, если функция будет изменять документ, добавляя форму в него (должна только создавать форму и возвращать её).
- checkPermission – будет плохим выбором, если функция будет отображать сообщение с текстом доступ разрешён/запрещён (должна только выполнять проверку и возвращать её результат).
В этих примерах использовались общепринятые смыслы префиксов. Конечно, вы в команде можете договориться о других значениях, но обычно они мало отличаются от общепринятых. В любом случае вы и ваша команда должны чётко понимать, что значит префикс, что функция с ним может делать, а чего не может.
Сверхкороткие имена функций
Имена функций, которые используются очень часто, иногда делают сверхкороткими.
Например, фреймворк jQuery определяет функцию с помощью $ . В библиотеке Lodash основная функция представлена именем _ .
Это исключения. В основном имена функций должны быть в меру краткими и описательными.
Функции == Комментарии
Функции должны быть короткими и делать только что-то одно. Если это что-то большое, имеет смысл разбить функцию на несколько меньших. Иногда следовать этому правилу непросто, но это определённо хорошее правило.
Небольшие функции не только облегчают тестирование и отладку – само существование таких функций выполняет роль хороших комментариев!
Например, сравним ниже две функции showPrimes(n) . Каждая из них выводит простое число до n .
Первый вариант использует метку nextPrime :
function showPrimes(n) < nextPrime: for (let i = 2; i < n; i++) < for (let j = 2; j < i; j++) < if (i % j == 0) continue nextPrime; >alert( i ); // простое > >
Второй вариант использует дополнительную функцию isPrime(n) для проверки на простое:
function showPrimes(n) < for (let i = 2; i < n; i++) < if (!isPrime(i)) continue; alert(i); // простое >> function isPrime(n) < for (let i = 2; i < n; i++) < if ( n % i == 0) return false; >return true; >
Второй вариант легче для понимания, не правда ли? Вместо куска кода мы видим название действия ( isPrime ). Иногда разработчики называют такой код самодокументируемым.
Таким образом, допустимо создавать функции, даже если мы не планируем повторно использовать их. Такие функции структурируют код и делают его более понятным.
Итого
Объявление функции имеет вид:
function имя(параметры, через, запятую) < /* тело, код функции */ >
- Передаваемые значения копируются в параметры функции и становятся локальными переменными.
- Функции имеют доступ к внешним переменным. Но это работает только изнутри наружу. Код вне функции не имеет доступа к её локальным переменным.
- Функция может возвращать значение. Если этого не происходит, тогда результат равен undefined .
Для того, чтобы сделать код более чистым и понятным, рекомендуется использовать локальные переменные и параметры функций, не пользоваться внешними переменными.
Функция, которая получает параметры, работает с ними и затем возвращает результат, гораздо понятнее функции, вызываемой без параметров, но изменяющей внешние переменные, что чревато побочными эффектами.
- Имя функции должно понятно и чётко отражать, что она делает. Увидев её вызов в коде, вы должны тут же понимать, что она делает, и что возвращает.
- Функция – это действие, поэтому её имя обычно является глаголом.
- Есть много общепринятых префиксов, таких как: create… , show… , get… , check… и т.д. Пользуйтесь ими как подсказками, поясняющими, что делает функция.
Функции являются основными строительными блоками скриптов. Мы рассмотрели лишь основы функций в JavaScript, но уже сейчас можем создавать и использовать их. Это только начало пути. Мы будем неоднократно возвращаться к функциям и изучать их всё более и более глубоко.
Задачи
Обязателен ли "else"?
важность: 4
Следующая функция возвращает true , если параметр age больше 18 .
В ином случае она запрашивает подтверждение через confirm и возвращает его результат:
function checkAge(age) < if (age >18) < return true; >else < // . return confirm('Родители разрешили?'); >>
Будет ли эта функция работать как-то иначе, если убрать else ?
function checkAge(age) < if (age >18) < return true; >// . return confirm('Родители разрешили?'); >
Есть ли хоть одно отличие в поведении этого варианта?
Оба варианта функций работают одинаково, отличий нет.
Перепишите функцию, используя оператор '?' или '||'
важность: 4
Следующая функция возвращает true , если параметр age больше 18 .
В ином случае она задаёт вопрос confirm и возвращает его результат.
function checkAge(age) < if (age >18) < return true; >else < return confirm('Родители разрешили?'); >>
Перепишите функцию, чтобы она делала то же самое, но без if , в одну строку.
Сделайте два варианта функции checkAge :
- Используя оператор ?
- Используя оператор ||
function checkAge(age) < return (age >18) ? true : confirm('Родители разрешили?'); >
Используя оператор || (самый короткий вариант):
function checkAge(age) < return (age >18) || confirm('Родители разрешили?'); >
Обратите внимание, что круглые скобки вокруг age > 18 не обязательны. Они здесь для лучшей читаемости кода.
Как передать функцию как параметр в Python?
Поскольку функция в Python является объектом, ее можно передавать в другую функцию в качестве аргумента. При этом функция в аргументе указывается без круглых скобок, то есть передается только ссылка на функцию.
def calculate(a, b, operation): result = operation(a, b) return result def sum(a, b): return a + b def multiply(a, b) return a * b calculate(2, 3, sum) # 5 calculate(3, 4, multiply) # 12
Функции, которые могут принимать другие функции в качестве аргументов, также называются функциями высшего порядка. Яркий пример функции высшего порядка - функция map() , которая принимает аргументом функцию и итерируемую последовательность, и применяет функцию-параметр к каждому элементу последовательности.
TypeScript: Функции как параметры
В TypeScript используется несколько способов типизировать функции, которые передаются как параметры. В этом уроке мы научимся работать с ними.
Как типизировать функции, которые передаются как параметры
Самый простой способ типизировать функции как параметры — использовать тип Function . Он описывает функцию JavaScript со всеми ее особенностями, включая свойства bind , call и apply .
Опишем входной параметр callback функции process :
function process(callback: Function) < const value = callback(); // . >
Function отключает проверку типов для вызываемой функции. В итоге количество и тип входных аргументов не проверяются, а результатом работы такой функции будет any . Это может привести к логическим ошибкам и неожиданному поведению:
process(Math.round); // ?
Данный пример сработает, хотя поведение вряд ли будет ожидаемым, так как Math.round вызовется без аргументов и вернет NaN . Поэтому мы рекомендуем избегать использования Function .
Другой способ описывать функции — использовать стрелочную функцию с указанием входных и выходных типов:
function process(callback: () => string) < // value имеет тип string const value = callback(); // . >process(Math.round); // Argument of type '(x: number) => number' is not // assignable to parameter of type '() => string'.
Определение стрелочной функции похоже на настоящую, но тут важно не перепутать. Здесь мы видим именно описание типа, а не определение функции.
Рассмотрим еще несколько примеров для закрепления:
function process(callback: () => number) function process(callback: () => string[]) function process(callback: () => < firstName: string; >)
Параметры синтаксически указываются так же, как и для стрелочных функций:
function process(callback: (n: number) => string) < const value = callback(10); // . >
Здесь мы определили тип callback функцией с параметром n с типом number и возвращаемое значение string .
Если определение функции встречается часто, то для него можно создать псевдоним:
type myFunction = (n: number) => string; function process(callback: myFunction) < const value = callback(10); // . >
Такая запись упрощает чтение кода и позволяет избежать дублирования.
Задание
Реализуйте функцию filter() , которая принимает на вход массив чисел и предикат. Последний будет использоваться для проверки каждого числа на соответствие требованиям:
const numbers = [1, -5, 2, 3, 4, 133]; filter(numbers, (n) => n > 3); // [4, 133] filter(numbers, (n) => n % 2 == 0); // [2, 4]
- Массив чисел
- Анонимная функция, которая принимает на вход число и возвращает логическое значение
Упражнение не проходит проверку — что делать?
Если вы зашли в тупик, то самое время задать вопрос в «Обсуждениях». Как правильно задать вопрос:
- Обязательно приложите вывод тестов, без него практически невозможно понять что не так, даже если вы покажете свой код. Программисты плохо исполняют код в голове, но по полученной ошибке почти всегда понятно, куда смотреть.
В моей среде код работает, а здесь нет
Тесты устроены таким образом, что они проверяют решение разными способами и на разных данных. Часто решение работает с одними входными данными, но не работает с другими. Чтобы разобраться с этим моментом, изучите вкладку «Тесты» и внимательно посмотрите на вывод ошибок, в котором есть подсказки.
Мой код отличается от решения учителя
Это нормально , в программировании одну задачу можно выполнить множеством способов. Если ваш код прошел проверку, то он соответствует условиям задачи.
В редких случаях бывает, что решение подогнано под тесты, но это видно сразу.
Прочитал урок — ничего не понятно
Создавать обучающие материалы, понятные для всех без исключения, довольно сложно. Мы очень стараемся, но всегда есть что улучшать. Если вы встретили материал, который вам непонятен, опишите проблему в «Обсуждениях». Идеально, если вы сформулируете непонятные моменты в виде вопросов. Обычно нам нужно несколько дней для внесения правок.
Кстати, вы тоже можете участвовать в улучшении курсов: внизу есть ссылка на исходный код уроков, который можно править прямо из браузера.
Полезное
Функция как параметр
Указатель на функцию фактически представляет некоторый тип, и функция также может иметь параметр, который представляет тип указателя на функцию. Таким образом, мы можем через параметр на функцию передавать в одну функцию другую. То есть функция может быть аргументом другой функции.
#include int add(int, int); int subtract(int, int); int operation(int(*)(int, int), int, int); // первый параметр - указатель на функцию int main() < int a; int b; int result = operation(add, a, b); std::cout int add(int x, int y) < return x + y; >int subtract(int x, int y) < return x - y; >int operation(int(*op)(int, int), int a, int b)
В данном случае первый параметр функции operation - int (*op)(int, int) - представляет указатель на функцию, которая возвращает значение типа int и принимает два параметра типа int . Результатом функции является вызов той функции, на которую указывает указатель.
Определению указателя соответствуют две функции: add и subtract, поэтому их адрес можно передать в вызов функции operation: operation(add, a, b); .
Результат работы программы:
result: 16 result: 4
Функция, передаваемая другой функции в качестве аргумента, называется функцией обратного вызова или коллбек (callback). А функция, которая принимает другую функцию в качестве аргумента, является функцией высшего порядка. Таким образом, в примере выше функция operation представляет функцию высокого порядка, а функции add и subtract - функции обратного вызова.
Рассмотрим другой пример - определим функцию, которая может принимать в качестве параметра некоторое условие и вычислять все элементы массива, которые соответствуют этому условию:
#include // функции, которые представляют условия bool isEven(int); // если число четное bool isPositive(int); // если число положительное // Функция для определения элементов массива, которые соответствуют некоторому условию // функция принимает условие - bool(*)(int) // массив - int[] // размер массива - unsigned void action(bool(*)(int), int[], unsigned); int main() < int numbers[]< -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 >; const unsigned n < std::size(numbers)>; // находим длину массива std::cout bool isEven(int x) < return x % 2 == 0; >bool isPositive(int x) < return x >0; > void action(bool(*condition)(int), int numbers[], unsigned n) < // перебираем массив for (unsigned i<>; i < n; i++) < // если число (numbers[i] соответствует условию condition if (condition(numbers[i])) < std::cout > std::cout
Функция action в качестве первого параметра принимает некоторую функцию, которая задает условие, которому должны соответствовать элементы массива. Это условие представляет указатель bool (*condition)(int) . То есть это некоторая функцию, которая принимает целое число и в зависимости от того, соответствует оно условию или нет, возвращает значение типа bool ( true , если число из массива соответствует условию, и false , если не соответствует). На момент определения функции action точное условие может быть неизвестно.
В текущей программе условия представлены двумя функциями. Функция isEven() возвращает true, если число четное, и false, если число нечетное. А функция isPositive() возвращает true, если число положительное, и false, если отрицательное.
Второй параметр функции action - массив чисел int, для которых вызываем условие. А третий параметр - размер массива. Если число соотвествует условию, то выводим это число на консоль
void action(bool(*condition)(int), int numbers[], unsigned n) < // перебираем массив for (unsigned i<>; i < n; i++) < // если число (numbers[i] соответствует условию condition if (condition(numbers[i]))
При вызове функции action() в нее можно передать нужное условие:
action(isEven, nums, n); action(isPositive, numbers, n);
В итоге программа выведет на экран числа из массива nums, которые соответствуют переданному условию:
Even numbers: -4 -2 0 2 4 Positive numbers: 1 2 3 4 5