Python函数参数学习笔记

Posted 2020-11-07 fanzhiping

在学习python函数参数的时候，发现python函数有多种参数形式，感觉有必要记录一下，弄懂它们之间的区别和使用，主要参考了廖雪峰的python基础教程：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431752945034eb82ac80a3e64b9bb4929b16eeed1eb9000

1、位置参数

例如：求xⁿ

def power(x, n):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s *= x
    print(s)


power(3, 4)  # 81
power(4, 3)  # 64

可见，调用函数时，传入的值按照顺序依次赋给了x、n

在调用函数的时候，有多少个位置参数，就必须传入多少个值，否则会报错

power（3）
TypeError: power() missing 1 required positional argument: ‘n‘     

提示power()函数缺少1个需要的位置参数‘n‘，从这儿也可以看出，位置参数是依次传值的

2、默认参数

默认参数：在函数定义的时候，直接指定参数的值

def power(x, n=2):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s *= x
    print(s)

在本例中，power()函数给定了默认参数n=2,这种情况下，如果我们仅仅需要调用power()函数求一个数x的平方，在调用该函数时，就可以只传入x的值

power(3)  # 9

如果我们想调用power()函数求x的4、5、6...次方的话，就可以通过给默认参数传入值的方式

power(3, 4)  # 81

可见，默认参数能够简化函数的调用，这在一个函数的某些参数在多数情况下不需要改变时非常有用。比如：打印一个班级学生的姓名（name），年龄(age)和籍贯(city)信息

通常来讲，一个班级的同学的籍贯都是同一地区的，如果每次调用都要传入city参数，会使调用变得复杂，这个时候，可以将city参数设置成默认参数

def student(name, age, city=‘chongqing‘):
    print(‘name:‘, name)
    print(‘age:‘, age)
    print(‘city:‘, city)


student(‘fzp‘, 7)

输入结果：

name: fzp
age: 7
city: chongqing

设置默认参数时，需要注意一下几点：

　　1）必选参数必须在前，默认参数在后

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

　　　好处：降低调用函数的难度

　　3）当有多个默认参数时，可以按顺序赋值，也可使用参数名直接赋值

对于第3点：

def student(name, age, city=‘chongqing‘, gender=7):
    print(‘name:‘, name)
    print(‘age:‘, age)
    print(‘city:‘, city)
    print(‘gender:‘, gender)


student(‘frm‘, 7, ‘chengdu‘, 6)    #依顺序赋值
student(‘fzp‘, 7, gender=7)　　#给gender参数赋值为7，这种情况下，city参数仍是默认的‘chongqing’

默认参数的一个典型问题，使用的时候需要注意：

def func(lis=[]):
    lis.append(1)
    print(lis)


func() #[1]
func() #[1, 1]

"这是因为解释器执行函数定义时，默认参数值lis也被计算了，即[]，因为默认参数lis也是一个变量，它指向对象[]，每次调用该函数，如果改变了lis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"引用廖大的解释

对于该问题，我的理解是在执行append()方法时，只是往lis里面添加了新的元素，并未改变其地址

lis = []
print(id(lis))　#2293538950856
lis.append(1)
print(id(lis))　#2293538950856

解决该问题，可以用None这个不变对象来实现：

def func(lis=None):
    if lis is None:
        lis = []
    lis.append(1)
    print(lis)


func()　#[1]
func()　#[1]

"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"

　　1、不可变对象：字符串(string)、（数值型number）、元组（tuple)、集合（set）
　　2、可变对象：字典型(dictionary)、列表型(list)

3、可变参数

可变参数：传入的参数个数可变

例：给定一组数字a，b，c……，请计算a2 + b2 + c2 + ……，要定义出这个函数，我们必须确定输入的参数。由于参数个数不确定，我们首先想到可以把a，b，c……作为一个list或tuple传进来，这样，函数可以定义如下：

def result(numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum += n * n
    return sum

在调用该方法的时候，需要先组装出一个list或tuple

print(result([1, 2, 3]))  #14
print(result((1, 2, 3, 4)))  #30

如果用可变参数的话，就可以直接传入参数，不需要先对参数进行组装，可变参数用*标识

def result(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum += n * n
    return sum


print(result(1, 2, 3, 4))  #30  直接给result函数传值
tup = (1, 2, 3)
print(result(*tup)) #14  也可以传入一个list或tuple，但需要在其前面加上*符号，否则会报错：TypeError: can‘t multiply sequence by non-int of type ‘tuple‘ 

4、关键字参数

关键字参数：允许传入任意个（包括0个）含参数名的的参数，这些参数在函数内部会自动组装成一个dict，关键字参数用**标识

def student(name, age, **kwargs):
    print(‘name:‘, name, ‘age:‘, age, ‘other:‘, kwargs)

可见，student函数除了必选参数name和age外，还可接受关键字参数kwargs，在调用该函数的时候，可以只传入必选参数

student(‘fzp‘, 24)

输出结果为：

name: fzp age: 24 other: {}

从结果也可以看出，关键字参数在函数内部自动组装成了一个dict，此处，关键字参数未传值，所有是一个空字典{}

关键之参数传值可采用 ‘key‘ = ‘value‘ 的形式

student(‘fzp‘, 24, address=‘chongqing‘, sex=‘man‘)

输出结果为：

name: fzp age: 24 other: {‘address‘: ‘chongqing‘, ‘sex‘: ‘man‘}

当然，关键字参数传值可以直接传入一个dict

dic = {‘address‘: ‘chongqing‘, ‘sex‘: ‘man‘}
student(‘fzp‘, 24, **dic)

输出结果为：

name: fzp age: 24 other: {‘address‘: ‘chongqing‘, ‘sex‘: ‘man‘}

注意：

1、kwargs获得的dict仅仅是dic的一个拷贝，对kwargs的改变不会影响函数外面的dic

2、直接传入一个dict时，要在之前添加**，否则会将整个dict识别为一个位置参数，如下：

student(‘fzp‘, 24, dic)  
TypeError: student() takes 2 positional arguments but 3 were given

 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。但是，又是我们或许想要限定关键字参数的名字，这时，就需要用到命名关键字参数

仍以student函数为例，如果只想接受address和sex为参数，可定义如下：

def student(name, age, *, address, sex):
    print(‘name:‘, name, ‘age:‘, age, ‘address:‘, address, ‘sex:‘, sex)

和关键字参数**kwargs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：

student(‘fzp‘, 23, address=‘chongqing‘, sex=‘man‘)

输入结果：name: fzp age: 23 address: chongqing sex: man

注意：命名关键字参数必须给值，至于为什么有了必传的位置参数，还要有必传的命名关键字参数，我觉得主要有两点原因：

　　1、命名关键字参数通过指定参数名称的方式，可以明确当前参数的含义

　　2、命名关键字参数不必像位置参数那样按顺序传值，时传值更加灵活

当然，命名关键字参数可以有缺省值，这样，在调用的时候，就不必给其传入值了：

def student(name, age, *, address, sex=‘man‘):
    print(‘name:‘, name, ‘age:‘, age, ‘address:‘, address, ‘sex:‘, sex)

调用该函数：

student(‘fzp‘, 23, address=‘chongqing‘)

输出结果为：name: fzp age: 23 address: chongqing sex: man

5、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

举例：

def func(a, b, c=3, *args, address, **kwargs):
    print(‘a:‘, a, ‘b:‘, b, ‘c:‘, c, ‘args:‘, args, ‘address:‘, address, ‘kwargs:‘, kwargs)

调用该函数：

func(1, 2, 3, 4, 5, address=‘cq‘, d=‘char‘, e=‘dict‘)

输入结果为：a: 1 b: 2 c: 3 args: (4, 5) address: cq kwargs: {‘d‘: ‘char‘, ‘e‘: ‘dict‘}

通过一个tuple和dict，也可以调用上述函数：

tup = (1, 2, 3, 4, 5)
kw = {‘address‘: ‘cq‘, ‘ax‘: ‘sg‘}
func(*tup, **kw)

输出结果为：

a: 1 b: 2 c: 3 args: (4, 5) address: cq kwargs: {‘ax‘: ‘sg‘}

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