Python: 函數(shù)參數(shù)魔法

zxhaaa 發(fā)布于2019-07-31 10:54 / 2735人閱讀

摘要：在調(diào)用函數(shù)時，我們可以給該函數(shù)傳遞任意個參數(shù)，包括個參數(shù)傳遞個參數(shù)傳遞個參數(shù)傳遞個參數(shù)傳遞個參數(shù)上面的表示任意參數(shù)，實際上，它還有另外一個用法用來給函數(shù)傳遞參數(shù)。應(yīng)該使用不可變對象作為函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)。

函數(shù)參數(shù)

在 Python 中，定義函數(shù)和調(diào)用函數(shù)都很簡單，但如何定義函數(shù)參數(shù)和傳遞函數(shù)參數(shù)，則涉及到一些套路了。總的來說，Python 的函數(shù)參數(shù)主要分為以下幾種：

必選參數(shù)

默認(rèn)參數(shù)

可變參數(shù)

關(guān)鍵字參數(shù)

必選參數(shù)

必選參數(shù)可以說是最常見的了，顧名思義，必選參數(shù)就是在調(diào)用函數(shù)的時候要傳入數(shù)量一致的參數(shù)，比如：

>>> def add(x, y):        # x, y 是必選參數(shù)
...     print x + y
...
>>> add()                 # 啥都沒傳，不行
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: add() takes exactly 2 arguments (0 given)
>>> add(1)                # 只傳了一個，也不行
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: add() takes exactly 2 arguments (1 given)
>>> add(1, 2)             # 數(shù)量一致，通過
3

默認(rèn)參數(shù)

默認(rèn)參數(shù)是指在定義函數(shù)的時候提供一些默認(rèn)值，如果在調(diào)用函數(shù)的時候沒有傳遞該參數(shù)，則自動使用默認(rèn)值，否則使用傳遞時該參數(shù)的值。

看看例子就明白了：

>>> def add(x, y, z=1):     # x, y 是必選參數(shù)，z 是默認(rèn)參數(shù)，默認(rèn)值是 1
...     print x + y + z
...
>>> add(1, 2, 3)            # 1+2+3
6
>>> add(1, 2)               # 沒有傳遞 z，自動使用 z=1，即 1+2+1
4

可以看到，默認(rèn)參數(shù)使用起來也很簡單，但有兩點需要注意的是：

默認(rèn)參數(shù)要放在所有必選參數(shù)的后面

默認(rèn)參數(shù)應(yīng)該使用不可變對象

比如，下面對默認(rèn)參數(shù)的使用是錯誤的：

>>> def add(x=1, y, z):      # x 是默認(rèn)參數(shù)，必須放在所有必選參數(shù)的后面
...     return x + y + z
...
  File "", line 1
SyntaxError: non-default argument follows default argument
>>>
>>> def add(x, y=1, z):      # y 是默認(rèn)參數(shù)，必須放在所有必選參數(shù)的后面
...     return x + y + z
...
  File "", line 1
SyntaxError: non-default argument follows default argument

再來看看為什么默認(rèn)參數(shù)應(yīng)該使用不可變對象。

我們看一個例子：

>>> def add_to_list(L=[]):
...     L.append("END")
...     return L

在上面的函數(shù)中，L 是一個默認(rèn)參數(shù)，默認(rèn)值是 []，表示空列表。

我們來看看使用：

>>> add_to_list([1, 2, 3])          # 沒啥問題
[1, 2, 3, "END"]
>>> add_to_list(["a", "b", "c"])    # 沒啥問題
["a", "b", "c", "END"]
>>> add_to_list()                   # 沒有傳遞參數(shù)，使用默認(rèn)值，也沒啥問題
["END"]
>>> add_to_list()                   # 沒有傳遞參數(shù)，使用默認(rèn)值，竟出現(xiàn)兩個 "END"
["END", "END"]
>>> add_to_list()                   # 糟糕了，三個 "END"
["END", "END", "END"]

為啥呢？我們在調(diào)用函數(shù)的時候沒有傳遞參數(shù)，那么就默認(rèn)使用 L=[]，經(jīng)過處理，L 應(yīng)該只有一個元素，怎么會出現(xiàn)調(diào)用函數(shù)兩次，L 就有兩個元素呢？

原來，L 指向了可變對象 []，當(dāng)你調(diào)用函數(shù)時，L 的內(nèi)容發(fā)生了改變，默認(rèn)參數(shù)的內(nèi)容也會跟著變，也就是，當(dāng)你第一次調(diào)用時，L 的初始值是 []，當(dāng)你第二次調(diào)用時，L 的初始值是 ["END"]，等等。

所以，為了避免不必要的錯誤，我們應(yīng)該使用不可變對象作為函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)。

可變參數(shù)

在某些情況下，我們在定義函數(shù)的時候，無法預(yù)估函數(shù)應(yīng)該制定多少個參數(shù)，這時我們就可以使用可變參數(shù)了，也就是，函數(shù)的參數(shù)個數(shù)是不確定的。

看看例子：

>>> def add(*numbers):
...     sum = 0
...     for i in numbers:
...         sum += i
...     print "numbers:", numbers
...     return sum

在上面的代碼中，numbers 就是一個可變參數(shù)，參數(shù)前面有一個 * 號，表示是可變的。在函數(shù)內(nèi)部，參數(shù) numbers 接收到的是一個 tuple。

在調(diào)用函數(shù)時，我們可以給該函數(shù)傳遞任意個參數(shù)，包括 0 個參數(shù)：

>>> add()           # 傳遞 0 個參數(shù)
numbers: ()
0
>>> add(1)          # 傳遞 1 個參數(shù)
numbers: (1,)
1
>>> add(1, 2)       # 傳遞 2 個參數(shù)
numbers: (1, 2)
3
>>> add(1, 2, 3)    # 傳遞 3 個參數(shù)
numbers: (1, 2, 3)
6

上面的 * 表示任意參數(shù)，實際上，它還有另外一個用法：用來給函數(shù)傳遞參數(shù)。

看看例子：

>>> def add(x, y, z):        # 有 3 個必選參數(shù)
...     return x + y + z
...
>>> a = [1, 2, 3]
>>> add(a[0], a[1], a[2])    # 這樣傳遞參數(shù)很累贅
6
>>> add(*a)                  # 使用 *a，相當(dāng)于上面的做法
6
>>> b = (4, 5, 6)
>>> add(*b)                  # 對元組一樣適用
15

再看一個例子：

>>> def add(*numbers):       # 函數(shù)參數(shù)是可變參數(shù)
...     sum = 0
...     for i in numbers:
...         sum += i
...     return sum
...
>>> a = [1, 2]
>>> add(*a)                  # 使用 *a 給函數(shù)傳遞參數(shù)
3
>>> a = [1, 2, 3, 4]
>>> add(*a)
10

關(guān)鍵字參數(shù)

可變參數(shù)允許你將不定數(shù)量的參數(shù)傳遞給函數(shù)，而關(guān)鍵字參數(shù)則允許你將不定長度的鍵值對, 作為參數(shù)傳遞給一個函數(shù)。

讓我們看看例子：

>>> def add(**kwargs):
    return kwargs
>>> add()            # 沒有參數(shù)，kwargs 為空字典
{}
>>> add(x=1)         # x=1 => kwargs={"x": 1}
{"x": 1}
>>> add(x=1, y=2)    # x=1, y=2 => kwargs={"y": 2, "x": 1}
{"y": 2, "x": 1}

在上面的代碼中，kwargs 就是一個關(guān)鍵字參數(shù)，它前面有兩個 * 號。kwargs 可以接收不定長度的鍵值對，在函數(shù)內(nèi)部，它會表示成一個 dict。

和可變參數(shù)類似，我們也可以使用 **kwargs 的形式來調(diào)用函數(shù)，比如：

>>> def add(x, y, z):
...     return x + y + z
...
>>> dict1 = {"z": 3, "x": 1, "y": 6}
>>> add(dict1["x"], dict1["y"], dict1["z"])    # 這樣傳參很累贅
10
>>> add(**dict1)        # 使用 **dict1 來傳參，等價于上面的做法
10

再看一個例子：

>>> def sum(**kwargs):               # 函數(shù)參數(shù)是關(guān)鍵字參數(shù)
...     sum = 0
...     for k, v in kwargs.items():
...         sum += v
...     return sum
>>> sum()                            # 沒有參數(shù)
0
>>> dict1 = {"x": 1}
>>> sum(**dict1)                     # 相當(dāng)于 sum(x=1)
1
>>> dict2 = {"x": 2, "y": 6} 
>>> sum(**dict2)                     # 相當(dāng)于 sum(x=2, y=6)
8

參數(shù)組合

在實際的使用中，我們經(jīng)常會同時用到必選參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)或其中的某些。但是，需要注意的是，它們在使用的時候是有順序的，依次是必選參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)。

比如，定義一個包含上述四種參數(shù)的函數(shù)：

>>> def func(x, y, z=0, *args, **kwargs):
    print "x =", x
    print "y =", y
    print "z =", z
    print "args =", args
    print "kwargs =", kwargs

在調(diào)用函數(shù)的時候，Python 會自動按照參數(shù)位置和參數(shù)名把對應(yīng)的參數(shù)傳進去。讓我們看看：

>>> func(1, 2)                     # 至少提供兩個參數(shù)，因為 x, y 是必選參數(shù)
x = 1
y = 2
z = 0
args = ()
kwargs = {}
>>> func(1, 2, 3)                  # x=1, y=2, z=3
x = 1
y = 2
z = 3
args = ()
kwargs = {}
>>> func(1, 2, 3, 4, 5, 6)         # x=1, y=2, z=3, args=(4, 5, 6), kwargs={}
x = 1
y = 2
z = 3
args = (4, 5, 6)
kwargs = {}
>>> func(1, 2, 4, u=6, v=7)        # args = (), kwargs = {"u": 6, "v": 7}
x = 1
y = 2
z = 4
args = ()
kwargs = {"u": 6, "v": 7}
>>> func(1, 2, 3, 4, 5, u=6, v=7)   # args = (4, 5), kwargs = {"u": 6, "v": 7}
x = 1
y = 2
z = 3
args = (4, 5)
kwargs = {"u": 6, "v": 7}

我們還可以通過下面的形式來傳遞參數(shù)：

>>> a = (1, 2, 3)
>>> b = {"u": 6, "v": 7}
>>> func(*a, **b)
x = 1
y = 2
z = 3
args = ()
kwargs = {"u": 6, "v": 7}

小結(jié)

默認(rèn)參數(shù)要放在所有必選參數(shù)的后面。

應(yīng)該使用不可變對象作為函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)。

*args 表示可變參數(shù)，**kwargs 表示關(guān)鍵字參數(shù)。

參數(shù)組合在使用的時候是有順序的，依次是必選參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)。

*args 和 **kwargs 是 Python 的慣用寫法。

本文由 funhacks 發(fā)表于個人博客，采用 Creative Commons BY-NC-ND 4.0（自由轉(zhuǎn)載-保持署名-非商用-禁止演繹）協(xié)議發(fā)布。
非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明作者及出處。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者本人。
本文標(biāo)題為: Python: 函數(shù)參數(shù)魔法
本文鏈接為: https://funhacks.net/2016/12/...

參考資料

args 和 *kwargs · Python進階

函數(shù)的參數(shù) - 廖雪峰的官方網(wǎng)站

云服務(wù)器 GPU云服務(wù)器 python 黑魔法定義函數(shù)參數(shù) 函數(shù)參數(shù)說明函數(shù)的參數(shù)

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