Python函数参数传递机制

Posted 2020-07-03

        最近在写代码的过程中，发现Python参数传递不是很明白。Python确实很灵活，但是灵活的后果就是要花更多的时间去研究。废话不多说，始めましょう！！！

Python参数传递有一下几种方式：

1：位置参数

Fun(arg1,arg2,...)

2：默认值参数

Fun(arg1,arg2=<value>...)

3：关键字参数

Fun(arg1=<value>,arg2=<value>...)

4：过量位置参数

Fun(arg1,arg2,*arg3)

5：过量关键字参数

Fun(arg1,arg2,**arg3)

6：混合参数

Fun(arg1,arg2=<value>,*arg3,**arg4)

一：位置参数

Fun(arg1,arg2,...)

位置参数在所有的开发语言中基本都有，这种方式函数声明了几个参数，在调用的时候就必须传几个参数，并且传递参数的位置也要跟声明函数的参数位置必须一致。

In [64]: def demo(a,b):
   ....:     return a+b
   ....: 

In [65]: demo(1)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-65-cd1a36a59e96> in <module>()
----> 1 demo(1)

TypeError: demo() takes exactly 2 arguments (1 given)

In [66]: demo(1,2)
Out[66]: 3

In [67]:

这种方式比较简单，就不做太多说明。

二：默认值传递

Fun(arg1,arg2=<value>...)

我个人认为，默认值传递和第三种的关键字传递结合在一起说明比较好，因为大多数情况下，默认值传递本身就要使用关键字。

In [67]: def demo(a,b=2):
   ....:     return a+b
   ....: 

In [68]: demo(2)
Out[68]: 4

In [69]: demo(4,5)
Out[69]: 9

In [70]: demo(a=4)
Out[70]: 6

In [71]: demo(a=4,b=5)
Out[71]: 9

In [72]: demo(b=5)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-72-f88a17b9de38> in <module>()
----> 1 demo(b=5)

TypeError: demo() takes at least 1 argument (1 given)

In [73]: demo(b=5,a=3)
Out[73]: 8

在声明函数demo的时候，给参数b付了一个默认值2，所以在调用demo的时候，可以只给a传递，在函数内部计算的时候就使用的是b的默认值。

如果在调用的时候给b传了一个值，那就使用传递的值，而不是使用默认值。

但是这种情况下，参数a是必须的，所以在调用的时候必须给a传值，否则将报错。因为参数b有默认值，所以即使不给b传值，也是可以的，将使用默认值。

在声明函数的时候，参数列表中有参数的名称，所以可以通过指定变量名的形式传递参数，并且变量的位置可以改变，这样Python内部自己就会去对应哪个实参该传给哪个形参。

三：关键字传递

Fun(arg1=<value>,arg2=<value>...)

In [79]: def demo(a=1,b=2,c=3):
   ....:     return a+b+c
   ....: 

In [81]: demo(4,5,6)
Out[81]: 15

In [82]: demo(4)
Out[82]: 9

In [83]: demo(b=4)
Out[83]: 8

In [84]: demo(b=8,a=5,c=3)
Out[84]: 16

理解了上面默认值传递的形式，再看关键字传递就很容易理解了，所以就不在做太多的解释。

四：过量位置参数

Fun(arg1,arg2,*arg3)

In [94]: def demo(a,b,*args):
   ....:     print a+b
   ....:     print type(args)
   ....:     print args
   ....:     

In [95]: demo(1,2,3,4,5)
3
<type ‘tuple‘>
(3, 4, 5)

In [100]: demo(1,2,3)
3
<type ‘tuple‘>
(3,)

In [98]: demo(1,23)
24
<type ‘tuple‘>
()

In [101]: demo(1)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-101-cd1a36a59e96> in <module>()
----> 1 demo(1)

TypeError: demo() takes at least 2 arguments (1 given)

如上面的代码所示：声明的函数demo中，参数a和b是必须参数，所以a和b是必须的，也就是说在调用demo函数的时候，至少需要传递两个参数，否则将出错。

过量位置参数使用星号(*)加变量名的形式(*args)，在传递多余2个参数的时候，前两个参数分别赋值给了a和b，后面的参数都将整体赋值给args，通过打印可以看出，args是一个元祖类型，所以可以通过遍历将里面的数据取出来使用。

五：过量关键字参数

Fun(arg1,arg2,**arg3)

In [103]: def demo(a,b,**kwargs):
   .....:     print a+b
   .....:     print type(kwargs)
   .....:     print kwargs
   .....:     

In [104]: demo(1,2)
3
<type ‘dict‘>
{}

In [105]: demo(1,2,c=1)
3
<type ‘dict‘>
{‘c‘: 1}

In [106]: demo(1,2,c=1,d=2)
3
<type ‘dict‘>
{‘c‘: 1, ‘d‘: 2}

In [107]: demo(1,2,3,c=1,d=2)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-107-94e09001d957> in <module>()
----> 1 demo(1,2,3,c=1,d=2)

TypeError: demo() takes exactly 2 arguments (5 given)

In [108]: demo(1,2,3)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-108-856c09b109ab> in <module>()
----> 1 demo(1,2,3)

TypeError: demo() takes exactly 2 arguments (3 given)

过量关键字使用两个星号加变量名的形式，即(**kwargs)

在之前的介绍关键字参数的时候可以看出，关键字参数一般都以键值对的形式存在，在过量关键字参数中也是，kwargs只接受键值对形式的参数，所以像107和108这两种调用方式就会出错，值1和2分别赋值给了a和b，后面的c=1和d=2通过kwargs来接受，剩余的3没有形式参数来接受，所以就会报错。因为**kwargs值接受键值对形式的参数。

六：混合参数

Fun(arg1,arg2=<value>,*arg3,**arg4)

In [109]: def demo(a,b,c=1,*args,**kwargs):
   .....:     print a+b+c
   .....:     print args
   .....:     print kwargs
   .....:     

In [110]: demo(2,3)
6
()
{}

In [111]: demo(2,3,4)
9
()
{}

In [112]: demo(2,3,4,5)
9
(5,)
{}

In [113]: demo(2,3,4,5,6)
9
(5, 6)
{}

In [114]: demo(2,3,4,5,6,d=1,e=2)
9
(5, 6)
{‘e‘: 2, ‘d‘: 1}

如上面代码所示，混合参数就是将前面介绍的几种形式结合起来一起使用。

a和b是位置参数，c是默认值参数，args是过量位置参数，kwargs是过量关键字参数。

理解了上面说的几种形式，再来理解混合参数形式应该比较简单，就不做过多的解释。

下面通过混合实例的形式，说明一下具体的使用。

首先定义函数如下

In [109]: def demo(a,b,c=1,*args,**kwargs):
   .....:     print a+b+c
   .....:     print args
   .....:     print kwargs
   .....:

实例1：

In [115]: demo(2)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-115-5fc919890c38> in <module>()
----> 1 demo(2)

TypeError: demo() takes at least 2 arguments (1 given)

在调用函数的时候只传了一个值，但是从函数定义来看，a和b时必须的，只传了一个值，相当于只给a赋值了，b没有赋值，所以会报错。

实例2

In [117]: demo(2,3,a=4)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-117-803c2126718d> in <module>()
----> 1 demo(2,3,a=4)

TypeError: demo() got multiple values for keyword argument ‘a‘

上面调用函数出错的原因是因为没有按照正确的顺序给demo赋值，不能就认为指定a=4，就会在调用的时候就将4赋值给了a，剩下两个值2和3分别赋值给b和c，这是错误的，在这种混合模式下，赋值顺序必须是先位置参数->默认值参数->过量位置参数->过量关键字参数，否则就会出错。再看下面这个例子。

In [119]: demo(1,2,3,d=2,5,6)
  File "<ipython-input-119-6a415509517c>", line 1
    demo(1,2,3,d=2,5,6)
SyntaxError: non-keyword arg after keyword arg


In [120]: demo(1,2,3,5,6,d=2,)
6
(5, 6)
{‘d‘: 2}

1，2，3分别赋值给了a,b,c，这没有问题，但是将d=2过量关键字参数放在了5，6过量位置参数前面，就出现了报错，将两者的顺序调换一下就没有问题。

重新定义函数demo，之后的实例将使用新定义的函数

In [121]: def demo(a,b,c):
   .....:     return a+b+c
   .....:

实例3

In [122]: demo(a=1,2,3)
  File "<ipython-input-122-ec666e77af79>", line 1
    demo(a=1,2,3)
SyntaxError: non-keyword arg after keyword arg


In [123]: demo(1,2,c=3)
Out[123]: 6

In [124]: demo(a=1,b=2,c=3)
Out[124]: 6

如上面的代码所示：

[122]在调用函数demo的时候在最前面指定了a的值，出现了错误，错误信息翻译成中文意思是：不要在关键字参数后使用位置参数。

[123]的调用方式就不会出现错误。所以在调用函数的时候，使用关键字形式传参一定要在位置传参的后面。

实例4

In [125]: args = (2,3)

In [126]: demo(1,*args)
Out[126]: 6

In [127]: demo(a=1,*args)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-127-aeb489dc72f3> in <module>()
----> 1 demo(a=1,*args)

TypeError: demo() got multiple values for keyword argument ‘a‘

上面[126]调用的时候，通过一个元祖包装了2个参数值，1赋值给形参a，元祖args中的2，3分别赋值给了形参b和c。

但是[127]的调用形式就会出错，其调用形式可以看成demo(a=1,2,3)，原因就跟上面实例3的情况差不多，因为Python中“关键字形式传参一定要在位置传参的后面”，所以Python在赋值的时候，将先将2赋值给a，将3赋值给b，最后又将a=1赋值给a，所以就会出现上述的错误信息。

如果换一种形式传参，将2和3分装到字典中，就不会出现这种错误，如下代码所示

In [129]: dict={‘b‘:2,‘c‘:3}

In [130]: demo(a=1,**dict)
Out[130]: 6

In [131]: demo(**dict,a=1)
  File "<ipython-input-131-cd33424dd41b>", line 1
    demo(**dict,a=1)
               ^
SyntaxError: invalid syntax

将参数包装到字典中，就相当于所有的参数都是用关键字参数的形式传递，即demo(a=1,b=2,c=3)，所以就不会出错。

综上所述，在传递参数的时候，一定要遵循参数传递的顺序，即位置参数->默认值参数->过量位置参数->过量关键字参数。

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