2019-05-07 Python--函数的参数

    

    Python的函数定义非常简单,但灵活度却非常大。除了正常定义的必选参数外,还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数,使得函数定义出来的接口,不但能处理复杂的参数,还可以简化调用者的代码

位置参数


power(x, n)函数有两个参数:x和n,这两个参数都是位置参数,调用函数时,传入的两个值按照位置顺序依次赋给参数x和n。

def power(x, n): 

    s = 1 

    while n > 0:

        n = n - 1        

        s = s * x

    return s

默认参数

def  power(x, n=2): 

    s = 1 

    while n > 0:

        n = n - 1        

        s = s * x

    return s

当我们调用power(5)时,相当于调用power(5, 2):

>>> power(5)

25

>>> 

power(5, 2)

25

默认参数可以简化函数的调用。设置默认参数时,有几点要注意:

一是必选参数在前,默认参数在后,否则Python的解释器会报错(思考一下为什么默认参数不能放在必选参数前面);

二是如何设置默认参数。

当函数有多个参数时,把变化大的参数放前面,变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。

使用默认参数有什么好处?最大的好处是能降低调用函数的难度。

默认参数很有用,但使用不当,也会掉坑里。默认参数有个最大的坑,演示如下:

先定义一个函数,传入一个list,添加一个END再返回:

def  add_end(L=[]):

    L.append('END')

    returnL

当你正常调用时,结果似乎不错:

>>>add_end([1, 2, 3])

[1, 2, 3, 'END']

>>>add_end(['x', 'y', 'z'])

['x', 'y', 'z', 'END']

当你使用默认参数调用时,一开始结果也是对的:

>>>add_end()

['END']

但是,再次调用add_end()时,结果就不对了:

>>>add_end()

['END', 'END']

>>>add_end()

['END', 'END', 'END']

很多初学者很疑惑,默认参数是[],但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了'END'后的list。

原因解释如下:

Python函数在定义的时候,默认参数L的值就被计算出来了,即[],因为默认参数L也是一个变量,它指向对象[],每次调用该函数,如果改变了L的内容,则下次调用时,默认参数的内容就变了,不再是函数定义时的[]了。

定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象

def add_end(L=None):

    if L is None: 

        L = [] 

    L.append('END')

     returnL

现在,无论调用多少次,都不会有问题:

>>>add_end()

['END']

>>>add_end()

['END']

为什么要设计str、None这样的不变对象呢?因为不变对象一旦创建,对象内部的数据就不能修改,这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外,由于对象不变,多任务环境下同时读取对象不需要加锁,同时读一点问题都没有。我们在编写程序时,如果可以设计一个不变对象,那就尽量设计成不变对象。

可变参数

def calc(*numbers):

     sum = 0 

      for n in numbers:

            sum = sum + n * n

      return sum

参数前面加了一个*号。在函数内部,参数numbers接收到的是一个tuple,因此,函数代码完全不变。但是,调用该函数时,可以传入任意个参数,包括0个参数

>>> calc(1, 2)

5

>>> calc()

0

如果已经有一个list或者tuple,要调用一个可变参数怎么办?可以这样做:

>>> nums = [1, 2, 3]

>>> calc(nums[0], nums[1], nums[2])

14

这种写法当然是可行的,问题是太繁琐,所以Python允许你在list或tuple前面加一个*号,把list或tuple的元素变成可变参数传进去:

>>> nums = [1,2,3]

>>> calc(*nums)

14

*nums表示把nums这个list的所有元素作为可变参数传进去。这种写法相当有用,而且很常见

关键字参数

可变参数允许你传入0个或任意个参数,这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple

关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数,这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。请看示例:

def person(name, age, **kw): 

    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)


>>> person('Bob', 35, city='Beijing')

name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'}

>>> person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')

name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job': 'Engineer'}

关键字参数有什么用?它可以扩展函数的功能。比如,在person函数里,我们保证能接收到name和age这两个参数,但是,如果调用者愿意提供更多的参数,我们也能收到。试想你正在做一个用户注册的功能,除了用户名和年龄是必填项外,其他都是可选项,利用关键字参数来定义这个函数就能满足注册的需求。

和可变参数类似,也可以先组装出一个dict,然后,把该dict转换为关键字参数传进去:

>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}

>>> person('Jack', 24, city=extra['city'], job=extra['job'])

name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}

当然,上面复杂的调用可以用简化的写法:

>>> extra = {'city':'Beijing','job':'Engineer'}

>>> person('Jack',24, **extra)

name: Jack age:24other: {'city':'Beijing','job':'Engineer'}

**extra表示把extra这个dict的所有key-value用关键字参数传入到函数的**kw参数,kw将获得一个dict,注意kw获得的dict是extra的一份拷贝,对kw的改动不会影响到函数外的extra。

命名关键字参数

对于关键字参数,函数的调用者可以传入任意不受限制的关键字参数。至于到底传入了哪些,就需要在函数内部通过kw检查。

仍以person()函数为例,我们希望检查是否有city和job参数:

def  person(name, age, **kw):

     if 'city' in kw:

        # 有city参数        

        pass    

    if 'job' in kw:

        # 有job参数        

        pass    

    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

 但是调用者仍可以传入不受限制的关键字参数:

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)

如果要限制关键字参数的名字,就可以用命名关键字参数,例如,只接收city和job作为关键字参数。这种方式定义的函数如下:

def    person(name, age, *, city, job): 

        print(name, age, city, job)

和关键字参数**kw不同,命名关键字参数需要一个特殊分隔符*,*后面的参数被视为命名关键字参数。

调用方式如下:

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')

Jack 24 Beijing Engineer

如果函数定义中已经有了一个可变参数,后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了:

def    person(name, age, *args, city, job): 

         print(name, age, args, city, job)

命名关键字参数必须传入参数名,这和位置参数不同。如果没有传入参数名,调用将报错:

>>> person('Jack', 24, 'Beijing', 'Engineer')

Traceback (most recent call last): File "", line 1, inTypeError: person() takes 2 positional arguments but 4 were given

由于调用时缺少参数名city和job,Python解释器把这4个参数均视为位置参数,但person()函数仅接受2个位置参数。

命名关键字参数可以有缺省值,从而简化调用:

def    person(name, age, *, city='Beijing', job): 

         print(name, age, city, job)

由于命名关键字参数city具有默认值,调用时,可不传入city参数:

>>> person('Jack', 24, job='Engineer')

Jack 24 Beijing Engineer

使用命名关键字参数时,要特别注意,如果没有可变参数,就必须加一个*作为特殊分隔符。如果缺少*,Python解释器将无法识别位置参数和命名关键字参数:

def    person(name, age, city, job):

     # 缺少 *,city和job被视为位置参数 

        pass


参数组合

在Python中定义函数,可以用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数,这5种参数都可以组合使用。但是请注意,参数定义的顺序必须是:必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数。

比如定义一个函数,包含上述若干种参数:

def    f1(a, b, c=0, *args, **kw):

        print('a =', a,'b =', b,'c =', c,'args =', args,'kw =', kw)

def    f2(a, b, c=0, *, d, **kw):

        print('a =', a,'b =', b,'c =', c,'d =', d,'kw =', kw)

在函数调用的时候,Python解释器自动按照参数位置和参数名把对应的参数传进去。

>>> f1(1, 2)

a = 1 b = 2 c = 0 args = () kw = {}

>>> f1(1, 2, c=3)

a = 1 b = 2 c = 3 args = () kw = {}

>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b')

a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {}

>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b', x=99)

a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {'x': 99}

>>> f2(1, 2, d=99, ext=None)

a = 1 b = 2 c = 0 d = 99 kw = {'ext': None}

最神奇的是通过一个tuple和dict,你也可以调用上述函数:

>>> args = (1, 2, 3, 4)

>>> kw = {'d': 99, 'x': '#'}

>>> f1(*args, **kw)

a = 1 b = 2 c = 3 args = (4,) kw = {'d': 99, 'x': '#'}

>>> args = (1, 2, 3)

>>> kw = {'d': 88, 'x': '#'}

>>> f2(*args, **kw)

a = 1 b = 2 c = 3 d = 88 kw = {'x': '#'}

所以,对于任意函数,都可以通过类似func(*args, **kw)的形式调用它,无论它的参数是如何定义的

虽然可以组合多达5种参数,但不要同时使用太多的组合,否则函数接口的可理解性很差。

以上内容均为廖雪峰老师所写,为了找个方式鼓励自己多多学习,让自己认真读并加深对廖老师每一句得话得含义,边学边复制简述,记录在简书这个平台里,大家要是有兴趣一起学习,可以登陆廖雪峰老师得官方网站。特别赞~~

    最后,谢谢简书这个平台,谢谢廖雪峰老师的知识的无私奉献~

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