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Python - 函數(shù)的參數(shù)

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摘要:調(diào)用函數(shù)時,必須傳入且傳入的兩個值按照位置順序依次賦給參數(shù)和,若缺省,則會報錯。例如二默認參數(shù)在函數(shù)定義中,為參數(shù)預先定義默認值。執(zhí)行相當于調(diào)用如果要求的四次方,則需要執(zhí)行設置默認參數(shù)的好處默認參數(shù)可以簡化函數(shù)的調(diào)用,降低調(diào)用函數(shù)的難度。


題外話:因為時間關系,沒能保持一定的更新頻率。但還是會一直堅持的~

之前介紹了Python函數(shù)的定義,今天分享一下Python函數(shù)的參數(shù)吧!內(nèi)容會有點多~

Python的函數(shù)定義比較簡單,借助于關鍵字def進行實現(xiàn),但是參數(shù)的靈活度卻非常大。除了正常定義的必選參數(shù)外,還可以使用默認參數(shù)、可變參數(shù)、關鍵字參數(shù)、命名關鍵字參數(shù)以及參數(shù)組合,這使得函數(shù)定義出來的接口,不僅能處理復雜的參數(shù),還能簡化調(diào)用者的代碼。


一、位置參數(shù)

在函數(shù)定義的時候,指定參數(shù)的位置順序。位置參數(shù)必須在被調(diào)用函數(shù)定義中的準確順序來進行傳遞。

例如:計算x的n次方

def powern(x,n):
    s = 1
    while n >0:
        s = s * x
        n = n -1
    return s

x與n這兩個參數(shù)都是位置參數(shù)。調(diào)用函數(shù)時,必須傳入且傳入的兩個值按照位置順序依次賦給參數(shù)x和n,若缺省,則會報錯。例如:

>>> powern(5)
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in 
TypeError: powern() missing 1 required positional argument: "n"
二、默認參數(shù)

在函數(shù)定義中,為參數(shù)預先定義默認值。當在函數(shù)調(diào)用時,若沒有為參數(shù)提供指定值,則使用默認值。
例如:仍舊是求x的n次方,但是默認為x的3次方。

def powern( x,n = 3):
    s = 1
    while n >0:
        s = s * x
        n = n -1
    return s

執(zhí)行:powern(2),相當于調(diào)用powern(2,3)
如果要求2的四次方,則需要執(zhí)行:powern(2,4)

設置默認參數(shù)的好處?
默認參數(shù)可以簡化函數(shù)的調(diào)用,降低調(diào)用函數(shù)的難度。無論是簡單調(diào)用還是復雜調(diào)用,函數(shù)只需定義一個。
例如上述powern()的例子,當傳入n的其他值時,則可以實現(xiàn)x的其他n次方。

但是在使用默認參數(shù)的時候,如果使用不當,也會有坑。先來了解一下可變參數(shù)和不可變參數(shù)作為函數(shù)參數(shù)時的不同:

不可變參數(shù)作為函數(shù)參數(shù)

>>> a = 1
>>> def func(a):
...     print("func_id:",id(a))
...     a = 2
...     print("after_func_id:",id(a),"id(2):",id(2))
...
>>> print("out_of_func_id:",id(a),"id(1):",id(1))
out_of_func_id: 501962480  id(1): 501962480   # 全局變量a的id
>>> func(a)            # 將全局參數(shù)a傳入函數(shù)
func_id: 501962480    # a=1 的id
after_func_id: 501962496  id(2): 501962496  
>>> print(a)            # 退出函數(shù),a的值仍為1
1

當把全局a傳遞給函數(shù)后,函數(shù)自動復制一份引用。執(zhí)行完a=2之后,id(a)的內(nèi)存地址發(fā)生變化。但是跟外層的a沒有關系。

可變對象作為函數(shù)參數(shù)

>>> a = []
>>> def func2(a):
...     print("func2_id:",id(a))
...     a.append(1)
...
>>> print("out_of_func2_id",id(a))
out_of_func2_id 59694296
>>> func2(a)
func2_id: 59694296
>>> print(a)
[1]

變量a的類型為list,是可變對象。函數(shù)的引用指向的是可變對象,地址沒有發(fā)生變化,所以函數(shù)操作后,a的內(nèi)容發(fā)生了改變。
所以當再次操作func2(a)函數(shù)時,產(chǎn)生跟預期不一樣的結果:

>>> func2(a)
func2_id: 59694296    # a地址不變
>>> print(a)
[1, 1]        # 因為第一次執(zhí)行func2(a)時,已經(jīng)修改了a=[1],再次調(diào)用時,在[1]里新增

使用可變對象作為默認參數(shù)
例如:

def add_end( L=[] ):  # 設置為一個list變量L(對象可變)
    L.append("end")
    return L
>>> add_end( )
["end"]
>>> add_end()  
["end", "end"]

當連續(xù)重復使用默認參數(shù)調(diào)用時,結果出現(xiàn)錯誤。
Python函數(shù)在定義的時候,默認參數(shù)L的值就被計算出來了,即[]。L也是一個變量,它指向對象[],每次調(diào)用該函數(shù),如果改變了L的內(nèi)容,則下次調(diào)用時,默認參數(shù)的內(nèi)容就變了,不再是函數(shù)定義時的[]了。
可以改為:

def add_end( L=None ):  # L為不變對象  
    if L is None:          
    L = []            
    L.append("end")   
    return L      

則無論調(diào)用多少次,都不會出現(xiàn)問題。
所以,定義默認參數(shù)要牢記一點:默認參數(shù)必須指向不變對象!因為不變對象一旦創(chuàng)建,對象內(nèi)部的數(shù)據(jù)就不能修改,這樣就減少了由于修改數(shù)據(jù)導致的錯誤。此外,由于對象不變,多任務環(huán)境下同時讀取對象不需要加鎖。

設置默認參數(shù)時,有幾點需要注意
一.必選參數(shù)在前,默認參數(shù)在后,否則Python的解釋器會報錯。
二.如何設置默認參數(shù)?當函數(shù)有多個參數(shù)時,把變化大的參數(shù)放前面,變化小的參數(shù)放后面。變化小的參數(shù)就可以作為默認參數(shù)。
三.不要使用可變對象作為默認參數(shù)。

三、可變參數(shù)*args

可變參數(shù),即傳入的參數(shù)個數(shù)是可變的,0至任意個。
因為參數(shù)個數(shù)不確定,則可以使用一個list 或者tuple傳進來。之后在函數(shù)調(diào)用時會自動組裝為一個tuple。
例如:

def calc(numbers):  # 變量        
    sum = 0               
    for n in numbers:       
        sum = sum + n * n   
    return sum            
>>> calc( [1,2,3] )   # 傳入的是一個list
14

利用可變參數(shù) *args:

def calc( *numbers ):  
    sum = 0        
    for n in numbers:    # 在函數(shù)內(nèi)部,numbers組裝成一個tuple
    sum = sum + n * n
    return sum
>>> calc( )            # 0個參數(shù)  
0
>>> calc( 1,3,5,7 )    # 多個參數(shù) 
84
>>> num = [1,2,3]      # list
>>> calc( *num )       # *list –> tuple
14   
>>> t = (1,3,5)
>>> calc( t )          # tuple(錯誤)  
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
  File "", line 4, in calc
TypeError: can"t multiply sequence by non-int of type "tuple"
>>> calc( *t )                  
35

函數(shù)代碼完全不變。但是,調(diào)用該函數(shù)時,可以傳入任意個參數(shù),包括0個參數(shù)。

四、關鍵字參數(shù)**kw

關鍵字參數(shù)**kw允許傳入0個至任意個含參數(shù)名的參數(shù),這些關鍵字參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部自動組裝為一個dict。例如:

def person(name , age , **kw ):
    print("name:",name,"age:",age,"other:",kw)
>>> person("xiong",18)
name: xiong age: 18 other: {}
>>> person("xiong",18,city = "SH")          # city是原本沒有的參數(shù),但是因為有**kw
name: xiong age: 18 other: {"city": "SH"}

關鍵參數(shù)有什么用?可以擴展函數(shù)的功能。比如在person()函數(shù)里面,可以保證接收到name和age這兩個參數(shù)。但是如果提供更多參數(shù),也能收到。當然也可以先組裝一個dict,再把該dict轉換為關鍵字參數(shù)傳遞進去:

>>> extra ={"city":"shanghai","job":"SET"}                     # dict的定義
>>> person("xiong",18,city = extra["city"],job=extra["job"])   # dict的使用
name: xiong age: 18 other: {"city": "shanghai", "job": "SET"}  # dict的內(nèi)容
>>> person("xiong",18,**extra)
name: xiong age: 18 other: {"city": "shanghai", "job": "SET"}

【總結】**extra表示把extra這個dict的所有key-value用關鍵字參數(shù)傳入到函數(shù)的**kw參數(shù),kw將獲得一個dict,注意kw獲得的dict是extra的一份拷貝,對kw的改動不會影響到函數(shù)外的extra。

五、命名關鍵字參數(shù)

如果要限制關鍵字參數(shù)的名字,就可以用命名關鍵字參數(shù)。需要一個特殊分隔符“”,“”后面的參數(shù)被視為命名關鍵字參數(shù)。如果缺少“*”,Python解釋器則無法識別位置參數(shù)和命名關鍵字參數(shù)。在調(diào)用時,必須指定參數(shù)名字與參數(shù)值。
例如,只接收city和job作為關鍵字參數(shù),可以使用如下定義:

def person( name ,age,*,city,job):
    print(name , age , city , job )
>>> person("xiong", 18, city="shanghai", job="tester")
xiong 18 shanghai tester

如果函數(shù)定義中已經(jīng)有了一個可變參數(shù),后面跟著的命名關鍵字參數(shù)就不再需要一個特殊分隔符*了:

>>> def person( name,age,*args,city,job ):     # 此處city和job也是命名關鍵字參數(shù)
...   print(name, age, city, job)

命名關鍵字參數(shù)必須傳入?yún)?shù)名,如果沒有傳入?yún)?shù)名,調(diào)用將會報錯:

>>> person("xlp",18,"shanghai","tester")          # 錯誤調(diào)用 
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: person() missing 2 required keyword-only arguments: "city" and "job"
>>> person("xlp",18,city="shanghai",job="tester")  # 正確調(diào)用 
xlp 18 shanghai tester

命名關鍵字參數(shù)可以有缺省值,從而簡化調(diào)用:

>>> def person1(name,age,*,city="shanghai",job):
...   print(name,age,city,job)
...
>>> person1("xlp",18,job="engineer")
xlp 18 shanghai engineer
六、參數(shù)組合

在Python中定義函數(shù),可以用位置參數(shù)、默認參數(shù)、可變參數(shù)、關鍵字參數(shù)和命名關鍵字參數(shù),這5種參數(shù)都可以組合使用。
但是要注意,參數(shù)定義的順序必須是:位置參數(shù)、默認參數(shù)、可變參數(shù)、命名關鍵字參數(shù)和關鍵字參數(shù)。

【總結】

(1)定義可變參數(shù)和關鍵字參數(shù)的語法:
*args是可變參數(shù),args接收的是一個list、tuple;
**kw是關鍵字參數(shù),kw接收的是一個dict;
(2)調(diào)用函數(shù)時如何傳入可變參數(shù)和關鍵字參數(shù)的語法:
可變參數(shù)直接傳入:func(1,2,3)
可變參數(shù)間接傳入:先組裝成list或tuple,l=(1,2,3),再通過args傳入,func(l)
關鍵字參數(shù)直接傳入:func(a=1,b=2)
關鍵字參數(shù)間接傳入:先組裝成dict,d={‘a(chǎn)’:1,’b’:2},再通過kw傳入,func(d)
(3)命名關鍵字參數(shù) 是為了限制調(diào)用者可以傳入的參數(shù)名,同時可以提供默認值。
(4)定義命名的關鍵字參數(shù)在沒有可變參數(shù)的情況下,不要忘記寫分隔符*,否則定義的將是位置參數(shù)。


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