A lasanha maravilhosa do Guido

O Python é uma linguagem de programação de tipagem dinâmica e forte. Recorre tanto ao duck typing como à tipagem gradual através de indicações de tipo.

Embora o Python suporte muitos estilos de programação diferentes, internamente tudo em Python é um objeto. Isto inclui números, strings, listas e até funções.

Vamos aprofundar o que tudo isto significa à medida que avançamos no percurso.

Este primeiro exercício apresenta quatro funcionalidades principais da linguagem Python:

1. Atribuição de nomes (variáveis e constantes),
2. Funções (a palavra-chave def e a palavra-chave return),
3. Comentários, e
4. Docstrings.

Atribuição de nomes (variáveis e constantes)

Os programadores podem associar nomes (também chamados variáveis) a qualquer tipo de objeto utilizando o operador de atribuição =: <name> = <value>. Ao longo do seu tempo de vida, um nome pode ser reatribuído (ou reassociado) a valores diferentes (tipos de objeto diferentes).

>>> my_first_variable = 1  #<-- my_first_variable bound to an integer object of value one.
>>> my_first_variable = 2  #<-- my_first_variable re-assigned to integer value 2.

>>> print(type(my_first_variable))
<class 'int'>

>>> print(my_first_variable)
2

>>> my_first_variable = "Now, I'm a string." #<-- You may re-bind a name to a different object type and value.
>>> print(type(my_first_variable))
<class 'str'>

>>> my_first_variable = 'You can call me "str".' #<-- Strings can be declared using single or double quote marks.
>>> print(my_first_variable)
You can call me "str".

Constantes

As constantes são nomes que devem ser atribuídos apenas uma vez num programa. Devem ser definidas ao nível do módulo (ficheiro), e são normalmente visíveis a todas as funções e classes do programa. Utilizar SCREAMING_SNAKE_CASE sinaliza que o nome não deve ser reatribuído, nem o seu valor alterado.

Funções

A palavra-chave def inicia uma definição de função. Cada função pode ter zero ou mais parâmetros formais entre parênteses (), seguidos de dois pontos :. As instruções do corpo da função começam na linha seguinte a def e têm de estar indentadas num bloco.

# The body of a function is indented by 2 spaces, & prints the sum of the numbers.
def add_two_numbers(number_one, number_two):
  total = number_one + number_two
  print(total)  

>>> add_two_numbers(3, 4)
7


# Inconsistent indentation in your code blocks will raise an error.
>>> def add_three_numbers_misformatted(number_one, number_two, number_three):
...     result = number_one + number_two + number_three   # This was indented by 4 spaces.
...    print(result)     #this was only indented by 3 spaces
...
...
  File "<stdin>", line 3
    print(result)
    ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

As funções devolvem um valor ou objeto explicitamente através da palavra-chave return:

# Function definition on first line, explicit return used on final line.
>>> def add_two_numbers(number_one, number_two):
        return number_one + number_two   


# Calling the function in the Python shell returns the sum of the numbers.
>>> add_two_numbers(3, 4)
7

# Assigning the function call to a variable and printing it 
# will also return the value.
>>> sum_with_return = add_two_numbers(5, 6)
>>> print(sum_with_return)
11

As funções que não têm uma expressão explícita a seguir a um return devolvem implicitamente o objeto None. Os detalhes de None serão abordados num exercício posterior. Para efeitos deste exercício e desta explicação, None é um marcador de posição que representa nada, ou null:

# This function will return `None`
def square_a_number(number):
    square = number * number
    return # <-- note that this return is not followed by an expression

# Calling the function in the Python shell appears 
# to not return anything at all.
>>> square_a_number(2)
>>>


# Using print() with the function call shows that 
# the function is actually returning the **None** object.
>>> print(square_a_number(2))
None

As funções que omitem return também devolvem implicitamente o objeto None. Isto significa que, se não usares return numa função, o Python devolve o objeto None por ti.

# This function omits a return keyword altogether.
def add_two_numbers(number_one, number_two):
  result = number_one + number_two

>>> add_two_numbers(5, 7)
>>> print(add_two_numbers(5, 7))
None

# Assigning the function call to a variable and printing 
# the variable will also show None.
>>> sum_without_return = add_two_numbers(5, 6)
>>> print(sum_without_return)
None

Chamar funções

As funções são chamadas ou invocadas utilizando o seu nome seguido de (). A notação de ponto (.) é utilizada para chamar funções definidas dentro de uma classe ou módulo.

>>> def raise_to_power(number, power):
...     return number ** power
...

>>> raise_to_power(3,3) # <--Invoking the function with the arguments 3 and 3.
27


# A mismatch between the number of parameters and the number of arguments will raise an error.
>>> raise_to_power(4,)
...
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: raise_to_power() missing 1 required positional argument: 'power'


# Calling methods or functions in classes and modules.
>>> start_text = "my silly sentence for examples."
>>> str.upper(start_text)  # <--Calling the upper() method from the built-in str class on start_text.
'MY SILLY SENTENCE FOR EXAMPLES.'


# Importing the math module
>>> import math

>>> math.pow(2,4)  # <--Calling the pow() function from the math module.
16.0

Comentários

Os comentários em Python começam com um # que não faz parte de uma string e terminam no fim da linha. Ao contrário de muitas outras linguagens de programação, o Python não suporta marcas de comentário multilinha. Cada linha de um bloco de comentários tem de começar com o caráter #.

Docstrings

A primeira instrução do corpo de uma função pode ser, opcionalmente, uma docstring, que resume de forma concisa o propósito da função ou do objeto. As docstrings são declaradas com três aspas duplas (""") indentadas ao mesmo nível do bloco de código:

# An example from PEP257 of a multi-line docstring
# reformatted to use Google style non-type hinted docstrings.
# Some additional details can be found in the Sphinx documentation:
# https://www.sphinx-doc.org/en/master/usage/extensions/napoleon.html#getting-started

def complex(real=0.0, imag=0.0):
    """Form a complex number.

    Keyword Arguments:
        real (float): The real part of the number (default 0.0)
        imag (float): The imaginary part of the number (default 0.0)
        
    """

    if imag == 0.0 and real == 0.0:
        return complex_zero

As docstrings são lidas por ferramentas de documentação automática como o Sphinx e são devolvidas ao chamar o atributo especial .__doc__ no nome da função, do método ou da classe. As convenções gerais das docstrings estão descritas na PEP257, mas os formatos exatos variam consoante o projeto e a equipa. Os exercícios de conceitos do Exercism tentam seguir o estilo Google para código sem indicações de tipo.

As docstrings também podem funcionar como testes unitários leves, o que será abordado num exercício posterior.

# An example on a user-defined function using a Google style docstring. 
>>> def raise_to_power(number, power):
    """Raise a number to an arbitrary power.

    Parameters:
        number (int): The base number.
        power (int): The power to raise the base number to.
    
    Returns:
        int: The number raised to the specified power.
    
    Takes a number and raises it to the specified power, returning the result.

    """

    return number ** power
...

# Calling the .__doc__ attribute of the function and printing the result.
>>> print(raise_to_power.__doc__)
Raise a number to an arbitrary power.

Parameters:
    number (int): The base number.
    power (int): The power to raise the base number to.

Returns:
    int: The number raised to the specified power.

Takes a number and raises it to the specified power, returning the result.