Python入门教程第59篇 函数进阶之可变参数

Posted 2022-02-26 不剪发的Tony老师

本篇我们学习如何使用 *args 参数定义可变函数（variadic function）。

元组解包

以下示例将一个元组解包成两个变量：

x, y = 10, 20

元素 10 被赋予变量 x，元素 20 被赋予变量 y。

实际上，函数的传参也是类似：

def add(x, y):
    return x + y


add(10, 20)

以上示例中，元素 10 被传递给变量 x，元素 20 被传递给变量 y。

同样，以下示例将元素 10 赋予变量 x，元素 20 赋予变量 y，列表 [30, 40] 赋予变量 z：

x, y, *z = 10, 20, 30, 40

print(x)
print(y)
print(z)

Python 函数传参也执行相同的概念，例如：

def add(x, y, *args):
    total = x + y
    for arg in args:
        total += arg

    return total


result = add(10, 20, 30, 40)
print(result)

函数 add 接受三个参数：x、y 以及 *args。其中 args 是一个以星号开始的特殊参数。

当我们传递位置参数 10、20、30 以及 40 时，Python 将元素 10 赋予 x，20 赋予 y，元组 (30, 40) 赋予 args。函数传参和元组解包类似，只是 args 是一个元组，而不是列表。

可变参数

当函数的某个参数前面存在一个星号（*）时，表示它可以接收数量可变的参数值。用户可以给 *args 参数传递零个、一个或者多个值。

在 Python 中，类似 *args 的参数被称为可变参数（variadic parameter）。包含可变参数的函数被称为可变函数（variadic function）。

可变参数的名称不一定是 args。我们可以使用更加明确的参数名，例如 *numbers、*strings、*lists 等。按照惯例，一般使用 *args 作为可变参数的名称。

以下是一个示例：

def add(*args):
    print(args)


add()

输出结果如下：

()

add 函数打印了一个空元组。

以下示例显示了 args 参数的类型和内容：

def add(*args):
    print(type(args))
    print(args)

add()

输出结果如下：

<class 'tuple'>
()

由于我们没有传递任何参数， add() 函数输出了一个空元组。

接下来的示例为 add() 函数传递了三个参数值：

def add(*args):
    print(args)


add(1,2,3)

输出结果如下：

(1, 2, 3)

此时， args 参数包含了三个数字。我们可以使用下标访问每个元素：

def add(*args):
    print(args[0])
    print(args[1])
    print(args[2])


add(1, 2, 3)

另外，我们也可以使用 for 循环遍历 args 元组中的元素。以下示例演示了如何将元组中的元素进行求和：

def add(*args):
    total = 0
    for arg in args:
        total += arg
    return total


total = add(1, 2, 3)
print(total)

输出结果如下：

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可变参数与位置参数

如果使用了 *args 参数，不能再指定其他的位置参数。不过，可以继续使用关键字参数。

以下示例返回了错误，因为它在 *arg 参数之后使用了位置参数：

def add(x, y, *args, z):
    return x + y + sum(args) + z


add(10, 20, 30, 40, 50)

错误信息如下：

TypeError: add() missing 1 required keyword-only argument: 'z'

为了解决这个问题，我们需要使用关键字参数调用函数：

def add(x, y, *args, z):
    return x + y + sum(args) + z


add(10, 20, 30, 40, z=50)

以上示例中，数字 10 被赋值给 x，20 被赋值给 y，(30,40) 被赋值给 args，最后 50 被赋值给 z。

参数解包

下面的 point 函数接收两个参数，返回一个字符串形式的坐标点：

def point(x, y):
    return f'(x,y)'

如果我们将一个元组作为参数传递给 point 函数，将会返回错误：

a = (0, 0)
origin = point(a)
TypeError: point() missing 1 required positional argument: 'y'

因为元组 a 作为一个完整的对象传递给 x，不会解包成两个元素分别传递给 x 和 y。所以参数 y 缺少数据。

为了解决这个问题，我们需要在实际参数前面加上 * 运算符，例如：

def point(x, y):
    return f'(x,y)'


a = (0, 0)
origin = point(*a)
print(origin)

输出结果如下：

(0,0)

此时，函数会将元组 a 进行解包并将两个元素分别赋值给 x 和 y。

总结

• Python 使用 *arg 参数为函数指定可变数量的参数，也就是创建可变函数。
• *args 可变参数之后只能使用关键字参数，不能使用位置参数。