据廖雪峰python3教程----python学习第七天

Posted 2020-07-04

函数的参数

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定义函数的时候，我们把参数的名字和位置确定下来，函数的接口定义就完成了。

python的函数除了正常的定义必选参数外，还可以使用默认参数，可变参数合关键字参数，

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位置参数

定义一个计算x 的平方的函数

>>> def power(x):               #参数 x 就是一个位置参数
     return x**2
>>> power(5)
25
>>> power(15)
225

为了方便我们再定义一个可以计算 x 的任意次的函数

>>> def powern(x,n):
     return x**n
>>> powern(5,2)
25
>>> powern(2,3)
8

这是powern中的 x,n  都是位置参数，按 x和n 的位置对应的传入参数

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默认参数

对于powern(x,n)如果只穿入一个参数

>>> powern(5)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#10>", line 1, in <module>
      powern(5)
TypeError: powern() missing 1 required positional argument: ‘n‘

python会抛出错误提示少一个参数

这时我们可以 设置 默认参数：

>>> def powern(x,n=2):          #在这里把n=2 设置位默认参数
     return x**n
     
>>> powern(5)
25>>> powern(5,3)
125

当只输入一个参数x 时相当于 计算 x 的平方

设置默认函数可以简化函数的调用。设置默认参数时，有有几点需要注意：

1：必选参数在前，默认参数在后。

2：如何设置默认参数。当函数有多个参数时，把变化大的参数放在前面，变化小的参数放在后面。变化小的参数就可以设置为默认参数。

默认参数很有用，但使用不当会掉坑，默认参数有个最大的坑，比如：

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‘)
     return L

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‘]

使用默认参数是，一开始结果也不错：

>>> 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‘]

函数似乎“记住了”上次添加了‘end’的list

为什么呢：

python在定义的时候，默认参数L的值就被计算出来，即[ ] ,因为默认参数L也是一个变量，它指向对象

[ ]  ，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，不在是定义的 [ ] 了。

所以，定义默认参数要牢记一点：默认参数必须指向不变的对象。！！

要修改上面的例子，我们可以用 None 这个 不变对象来实现：

>>> def add_end(L=None):
     if L is None:
        L= []
     L.append(‘END‘)
     return L

这用我们在调用就不会出错了：

>>> add_end()
[‘END‘]
>>> add_end()
[‘END‘]

在做一下对比：

>>> def add_end(L=[]):
    if L is None:
        L=[]
    L.append(‘END‘)
    return L    
    
>>> add_end()
[‘END‘]
>>> add_end()             
[‘END‘, ‘END‘]

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可变参数

可变参数就是传入参数的个数是可变的，可以是任意个。

比如：给定一组数字a,b,c........,计算 a² + b²+ c² + ……。

要定义出这个函数，我们必须确定输入的参数。由于参数个数是不确定的，我们首先想到可以吧a,b,c,.......。作为一个list或tuple 传进去，这样函数可定义为：

>>> def calc(number):
     sum=0
     for n in number:
       sum=sum+n**2
     return sum

但是在调用的时候，需要先组装出一个list或tuple：

>>> calc([1,2,3])
14
>>> calc([1,2,3,4])
30

如果利用可变参数，调用函数的方式可以简化：

>>> calc(1,2,3)
14
>>> calc(0)
0

所以我们需要把函数改变为可变参数：

>>> def calc(*number):
     sum=0     
     for n in number:   
       sum=sum+n**2
     return sum

定义可变参数和定义一个list或tuple参数相比，仅仅在参数前面加了一个*号。在函数的内部，参数 number 接受到的是一个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()
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

这种方法太繁琐，所以 python 允许在list或tuple的元素前面加一个*号，把list或tuple的元素变成可变参数传进去：

>>> calc(*nums)
14

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

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关键字参数

可变参数允许你传入0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。而关键字参数允许你传入0个参数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。

>>> def person(name,age,**kw):
     print(‘name:‘,name,‘age:‘,age,‘other:‘,kw)

函数person除了必选参数 name 和 age 外，还接受关键字参数 kw 。在调用该函数是，可以之传入必选参数：

>>> person(‘Michael‘,30)
name: Michael age: 30 other: {}
>>> person(‘Bob‘,35,city=‘BeiJing‘)
name: Bob age: 35 other: {‘city‘: ‘BeiJing‘}
>>> person(‘xiaoming‘,19,gender=‘M‘,job=‘Enginerr‘)
name: xiaoming age: 19 other: {‘gender‘: ‘M‘, ‘job‘: ‘Enginerr‘}

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。

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

>>> exter={‘city‘:‘BeiJing‘,‘Job‘:‘Engineer‘}
>>> person(‘Jack‘,24,city=exter[‘city‘],job=exter[‘Job‘])
name: Jack age: 24 other: {‘job‘: ‘Engineer‘, ‘city‘: ‘BeiJing‘}

当然，上面复杂的调用可以用简化的写法：

>>> person(‘Jack‘,24,**exter)
name: Jack age: 24 other: {‘Job‘: ‘Engineer‘, ‘city‘: ‘BeiJing‘}

**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。

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命名字关键字参数

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，就需要在函数内部用过 kw 检查

>>> def person(name,age,**kw):
     if ‘city‘ in kw:          #city有参数
       pass  
      if ‘job‘ in kw:          #有job参数  
         pass
     print(‘name:‘,name,‘age‘,age,‘other:‘,kw)

但是任可以传入不受限制的关键字参数：

>>> person(‘jack‘,24,city=‘beijing‘,addr=‘chaoyang‘,zipcode=123456)
name: jack age 24 other: {‘zipcode‘: 123456, ‘addr‘: ‘chaoyang‘, ‘city‘: ‘beijing‘}

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。

>>> person(‘jack‘,24,city=‘beijing‘,job=‘engineer‘)
jack 24 beijing engineer

命名关键字参数传入参数名，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 "<pyshell#85>", line 1, in <module>
      person(‘jack‘,24,‘beijing‘,‘engineer‘)
TypeError: 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，*不是参数，而是特殊分隔符。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

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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，除了可变参数无法和命名关键字参数混合。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。

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