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From zero to HERO

详解 Python 函数中的参数

1.前言

Python 中函数的参数类型比较丰富,比如我们经常见到 *args**kwargs 作为参数。初学者遇到这个多少都有点懵逼,今天我们来把 Python 中的函数参数进行分析和总结。

2.Python 中的函数参数

在Python中定义函数参数有5种类型,我们来一一演示它们。

2.1必选参数

必须参数是最基本的参数类型,当你在 Python 函数中定义一个必选参数时,每次调用都必须给予赋值,否则将报错。

>>>def fun(a):
       print("a=",a) 

>>>fun('felord.cn')
a= felord.cn
>>>fun()
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: fun() missing 1 required positional argument: 'a'

2.2默认参数

默认参数就是拥有一个默认值的参数。

>>>def fun(a="felord.cn"):
       print("a=",a) 

>>>fun()
a= felord.cn
>>>fun("Felordcn")
a= Felordcn

我们来看看下面这种情况:

>>>def fun(a=[]):
       a.append("foo")
       print("a=",a)

>>>fun()
a= ['foo']
>>>fun()
a= ['foo', 'foo']
>>>fun()
a= ['foo', 'foo', 'foo']

这是什么情况?每次调用参数 a 都“记忆”了原来的值,这是因为 Python 函数在定义的时候,默认参数a的值就被初始化为[],其实a也是一个变量,它指向对象[],每次调用该函数改变 a的值则会改变 a指针指向的对象的值。当你将 a的默认值定义为一个不可变对象时就不会发生这种情况,你可以试试我说的。

所以,定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象!

2.3可变参数

有很多场景我们不确定参数的个数,也就是说参数是可变的。首先你可能会想到使用 list 或者 tuple (元组)来封装多个参数,但是如何才能从函数的语义上看出这是一个可变参数呢?所以我们通过一个前缀标识 * 来声明该参数是一个可变参数,通常记作 *args ,你也可以记作 *paramsargs 会把所有的参数收纳成一个 tuple。我们来演示一个求和的函数:

>>>def calc(*args):
       total=0
       for i in args:
           total+=i
       return total        

>>>calc(1)
1
>>>calc(1,2,3,4,5)
15
>>>calc()
0

2.4关键字参数

关键字参数也是实现任意个数参数的一种方式,区别在于可变参数收纳为一个 tuple 而关键字参数将我们传入参数的参数名和对应的值收纳为一个dict (字典)。通常记作 **kwargs 以区别于可变参数,实际上 kw 就是 keyword的缩写。我们来试一试:

>>>def mapper(**kwargs):
       print(kwargs)

>>>mapper()
{}
>>>mapper(name="felord.cn")
{'name': 'felord.cn'}

2.5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关键字,需要我们在函数内部进行显式的检查来确定,这种样板代码往往跟我们的意图无关。那么 Python 本身能不能限制关键字参数的名字呢?当然有!我们可以使用命名关键字参数来实现这个目的。在 *, 之后紧跟的连续的非可变参数和非关键字参数就是命名关键字参数。我们也来演示一下:

>>>def info(name,*,age,city):
       print("name=",name,"age=",age,"city=",city)

>>>info("felord.cn")
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: info() missing 2 required keyword-only arguments: 'age' and 'city'
>>>info("felord.cn",city="beijing",age=20)
name= felord.cn age= 20 city= beijing

根据上面你或许能发现其它什么规律,另外命名关键字参数也可以设置关键字的默认值,但是传参必须带 keyword

>>>def info(name,*,age=20,city):
       print("name=",name,"age=",age,"city=",city)

>>>info("felord.cn",city="beijing")
name= felord.cn age= 20 city= beijing
>>>info("felord.cn","beijing")
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: info() takes 1 positional argument but 2 were given

3.参数组合

这5种参数可以组合使用,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。特别注意可变参数无法和命名关键字参数混合。对于任意函数,都可以通过类似function(args, *kw) 的形式调用它,无论它的参数是如何定义的。限于篇幅不再一一举例,可自行测试。

4. 总结

Python 的函数具有非常灵活的参数形态,既可以实现简单的调用,又可以传入非常复杂的参数。其中也有不少细节,参数类型也是学习 Python 函数的一个关键知识点。

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