【Python関数】理解と活用 Part-2

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6. 可変長引数

6-1. 可変長引数とは？

通常の関数は固定された数の引数を受け取ります。しかし、可変長引数を使用すると、関数は任意の数の引数を受け取ることができます。

# 可変長引数を持つ関数の例
def add_numbers(*args):
    total = 0
    for num in args:
        total += num
    return total

# 関数呼び出し
result = add_numbers(1, 2, 3, 4, 5)
print(result)  # 出力: 15

上記のadd_numbers関数は、*argsという可変長引数を持っています。これにより、この関数は任意の数の引数を受け取ることができ、それらの引数はargsというタプルとして関数内で利用できます。

この例では、5つの引数をadd_numbers関数に渡しており、関数はこれらの引数の合計を計算して返しています。

6-2. *argsと**kwargsの説明と利用例

*argsと**kwargsは、Pythonで可変長引数を扱うための標準的な慣習です。それぞれのキーワードは異なるタイプの引数を受け取ります。

def gather_info(*args, **kwargs):
    print(f"Arguments: {args}")
    print(f"Keyword Arguments: {kwargs}")

gather_info(1, 2, 3, name="Alice", age=25)

上記のコードスニペットでは、gather_info関数は*argsと**kwargsを使用して可変長引数を受け取ります。

この関数を呼び出すときに、3つの位置引数（1, 2, 3）と2つのキーワード引数（name=”Alice”, age=25）を提供します。

実行結果は以下の通りです。

Arguments: (1, 2, 3)
Keyword Arguments: {'name': 'Alice', 'age': 25}

このように、*argsと**kwargsを使用することで、関数は任意の数とタイプの引数を受け取り、これらの引数に基づいて動作することができます。

7. スコープ

7-1. ローカルスコープとグローバルスコープの違い

スコープは主にローカルスコープとグローバルスコープの2つのタイプに分かれます。

7-2. スコープのルール

Pythonのスコープにはいくつかの基本的なルールがあります。

x = 10  # グローバル変数

def example():
    x = 5    # ローカル変数
    print(x) # 出力: 5

example()
print(x)  # 出力: 10

このコードでは、グローバル変数とローカル変数の概念を示しています。

example関数内で定義されたxはローカル変数で、関数の外で定義されたxはグローバル変数です。

example関数内でprint(x)を実行すると、ローカル変数xの値である5が出力されます。

しかし、関数の外でprint(x)を実行すると、グローバル変数xの値である10が出力されます。

スコープの理解は、バグを避け、コードをより整理され、読みやすくするために重要です。また、スコープのルールを遵守することで、プログラムの予測可能性と保守性を向上させることができます。

8. ラムダ関数

8-1. ラムダ関数の定義と利用例

ラムダ関数は、名前なしの小さな関数であり、lambdaキーワードを使用して定義されます。

# 例：2つの数字を加算するシンプルなラムダ関数
add = lambda a, b: a + b

# ラムダ関数の使用
result = add(5, 3)
print(result)  # 出力: 8

上記の例では、2つの数を加算するラムダ関数を定義し、それを使用しています。ラムダ関数は、シンプルで簡潔なコードを書くことを可能にし、一時的な計算や簡単なタスクを高速に実行するのに役立ちます。

8-2. ラムダ関数と通常の関数の比較

通常の関数定義

def add(a, b):
    return a + b

# 使用例
result = add(5, 3)
print(result)  # 出力: 8

lambda関数定義

add = lambda a, b: a + b

# 使用例
result = add(5, 3)
print(result)  # 出力: 8

9. 組み込み関数

9-1. Pythonの組み込み関数

組み込み関数は、追加のインポートや設定なしで利用できる関数です。これらはPythonのコア機能の一部であり、日常のタスクを簡単に実行するのに役立ちます。

# 組み込み関数の使用例

print("Hello, World!")  # ① 出力: Hello, World!

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

print(len(my_list))  # ② 出力: 5

print(type(my_list))  # ③ 出力: <class 'list'>

上記のコードスニペットでは、print, len, および type関数を使用して、基本的な情報を取得および表示しています。

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