參數 · python

[TOC] # 參數檢查讓我們修改一下my_abs的定義，對參數類型做檢查，只允許整數和浮點數類型的參數。數據類型檢查可以用內置函數isinstance()實現： ~~~ def my_abs(x): if not isinstance(x, (int, float)): raise TypeError('bad operand type') if x >= 0: return x else: return -x ~~~ 添加了參數檢查后，如果傳入錯誤的參數類型，函數就可以拋出一個錯誤 # 默認參數 ~~~ def power(x, n=2): s = 1 while n > 0: n = n - 1 s = s * x return s ~~~ 從上面的例子可以看出，默認參數可以簡化函數的調用。設置默認參數時，有幾點要注意：一是必選參數在前，默認參數在后，否則Python的解釋器會報錯二是當函數有多個參數時，把變化大的參數放前面，變化小的參數放后面。變化小的參數就可以作為默認參數。我們可以把年齡和城市設為默認參數： ~~~ def enroll(name, gender, age=6, city='Beijing'): print('name:', name) print('gender:', gender) print('age:', age) print('city:', city) ~~~ 也可以不按順序提供部分默認參數。當不按順序提供部分默認參數時，需要把參數名寫上。比如調用`enroll('Adam', 'M', city='Tianjin')`，意思是，city參數用傳進去的值，其他默認參數繼續使用默認值。默認參數很有用，但使用不當，也會掉坑里。默認參數有個最大的坑，演示如下：先定義一個函數，傳入一個list，添加一個END再返回： ~~~ def add_end(L=[]): L.append('END') return L ~~~ 當你正常調用時，結果似乎不錯當你使用默認參數調用時，一開始結果也是對的： ~~~ >>> add_end() ['END'] ~~~ 但是，再次調用add_end()時，結果就不對了： ~~~ >>> add_end() ['END', 'END'] >>> add_end() ['END', 'END', 'END'] ~~~ 原因解釋如下： Python函數在定義的時候，默認參數L的值就被計算出來了，即`[]`，因為默認參數L也是一個變量，它指向對象`[]`，每次調用該函數，如果改變了L的內容，則下次調用時，默認參數的內容就變了，不再是函數定義時的`[]`了。 **定義默認參數要牢記一點：默認參數必須指向不變對象!** 要修改上面的例子，我們可以用None這個不變對象來實現： ~~~ def add_end(L=None): if L is None: L = [] L.append('END') return L ~~~ # 多值參數定義支持多值參數的函數 * python中有兩種多值參數: * 參數名前增加一個`*`可以接收元組 * 參數名前增加兩個`*`可以接收字典 * 一般在給多值參數命名時,習慣使用以下兩個名字 * `*args`存放元組參數,前面有一個* * `**kwargs`存放字典參數,前面有兩個* * args是arguments的縮寫,有變量的含義 * kw是keyword的縮寫,kwargs可以記憶鍵值對參數 ~~~ def demo(num, *args, **kwargs): print(num) print(args) print(kwargs) demo(1, 2, 3, 4, name='小明', age='17') ~~~ # 關鍵字參數關鍵字參數允許你傳入0個或任意個含參數名的參數，這些關鍵字參數在函數內部自動組裝為一個dict `**的變量kw會存放命名參數，即形如key=value的參數， kwargs為字典` ~~~ def person(name, age, **kw): print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw) ~~~ 函數person除了必選參數name和age外，還接受關鍵字參數kw。在調用該函數時，可以只傳入必選參數： ~~~ >>> person('Michael', 30) name: Michael age: 30 other: {} ~~~ 也可以傳入任意個數的關鍵字參數： ~~~ >>> person('Bob', 35, city='Beijing') name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'} >>> person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer') name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job': 'Engineer'} ~~~ 關鍵字參數有什么用？它可以擴展函數的功能。比如，在person函數里，我們保證能接收到name和age這兩個參數，但是，如果調用者愿意提供更多的參數，我們也能收到。試想你正在做一個用戶注冊的功能，除了用戶名和年齡是必填項外，其他都是可選項，利用關鍵字參數來定義這個函數就能滿足注冊的需求。和可變參數類似，也可以先組裝出一個dict，然后，把該dict轉換為關鍵字參數傳進去： ~~~ >>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'} >>> person('Jack', 24, city=extra['city'], job=extra['job']) name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'} ~~~ 當然，上面復雜的調用可以用簡化的寫法： ~~~ >>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'} >>> person('Jack', 24, **extra) name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'} ~~~ `**extra`表示把extra這個dict的所有key-value用關鍵字參數傳入到函數的`**kw`參數，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外的extra** # 命名關鍵字參數對于關鍵字參數，函數的調用者可以傳入任意不受限制的關鍵字參數。至于到底傳入了哪些，就需要在函數內部通過kw檢查。仍以person()函數為例，我們希望檢查是否有city和job參數： ~~~ def person(name, age, **kw): if 'city' in kw: # 有city參數 pass if 'job' in kw: # 有job參數 pass print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw) ~~~ 但是調用者仍可以傳入不受限制的關鍵字參數： ~~~ >>> person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456) ~~~ 如果要限制關鍵字參數的名字，就可以用命名關鍵字參數，例如，只接收city和job作為關鍵字參數。這種方式定義的函數如下： ~~~ def person(name, age, *, city, job): print(name, age, city, job) ~~~ 和關鍵字參數`**kw`不同，命名關鍵字參數需要一個特殊分隔符*，*后面的參數被視為命名關鍵字參數。調用方式如下： ~~~ >>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer') Jack 24 Beijing Engineer ~~~ 如果函數定義中已經有了一個可變參數，后面跟著的命名關鍵字參數就不再需要一個特殊分隔符*了： ~~~ def person(name, age, *args, city, job): print(name, age, args, city, job) ~~~ 命名關鍵字參數必須傳入參數名，這和位置參數不同。如果沒有傳入參數名，調用將報錯： ~~~ >>> person('Jack', 24, 'Beijing', 'Engineer') Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: person() takes 2 positional arguments but 4 were given ~~~ 由于調用時缺少參數名city和job，Python解釋器把這4個參數均視為位置參數，但person()函數僅接受2個位置參數。命名關鍵字參數可以有缺省值，從而簡化調用： ~~~ def person(name, age, *, city='Beijing', job): print(name, age, city, job) ~~~ 由于命名關鍵字參數city具有默認值，調用時，可不傳入city參數： ~~~ >>> person('Jack', 24, job='Engineer') Jack 24 Beijing Engineer ~~~ 使用命名關鍵字參數時，要特別注意，如果沒有可變參數，就必須加一個*作為特殊分隔符。如果缺少*，Python解釋器將無法識別位置參數和命名關鍵字參數： ~~~ def person(name, age, city, job): # 缺少 *，city和job被視為位置參數 pass ~~~ # 參數的組合在Python中定義函數，可以用必選參數、默認參數、可變參數、關鍵字參數和命名關鍵字參數，這5種參數都可以組合使用。但是請注意，參數定義的順序必須是：必選參數、默認參數、可變參數、命名關鍵字參數和關鍵字參數。比如定義一個函數，包含上述若干種參數： ~~~ 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) ~~~ 在函數調用的時候，Python解釋器自動按照參數位置和參數名把對應的參數傳進去。 ~~~ >>> 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} ~~~ 最神奇的是通過一個tuple和dict，你也可以調用上述函數： ~~~ >>> 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，對于任意函數，都可以通過類似`func(*args, **kw)`的形式調用它，無論它的參數是如何定義的。雖然可以組合多達5種參數，但不要同時使用太多的組合，否則函數接口的可理解性很差。 # 引用傳參可變類型與不可變類型的變量分別作為函數參數時，會有什么不同嗎？ ~~~ >>> def selfAdd(a): ... """自增""" ... a += a ... >>> a_int = 1 >>> a_int 1 >>> selfAdd(a_int) >>> a_int 1 >>> a_list = [1, 2] >>> a_list [1, 2] >>> selfAdd(a_list) >>> a_list [1, 2, 1, 2] ~~~ **Python中函數參數是引用傳遞（注意不是值傳遞）。對于不可變類型，因變量不能修改，所以運算不會影響到變量自身；而對于可變類型來說，函數體中的運算有可能會更改傳入的參數變量** # 拆包同時出現這2種類型的參數,會出現粘包情況 ~~~ def test(a, b, c=33, *args, **kw): print(a) print(b) print(c) print(args) print(kw) A = (44, 55, 66) B = {"name": "laowang", "age": 18} test(11,22,33,A,B) ~~~ 輸出 ~~~ 11 22 33 ((44, 55, 66), {'name': 'laowang', 'age': 18}) {} ~~~ 我們應該這樣傳參數 ~~~ test(11,22,33,*A,**B) ~~~ 輸出 ~~~ 11 22 33 (44, 55, 66) {'name': 'laowang', 'age': 18} ~~~ * 在調用帶有多值參數的函數,如果希望: * 將一個元組變量,直接傳遞給args * 將一個字典變量,直接傳遞給kwargs * 就可以使用拆包,簡化參數的傳遞,拆包的方式是: * 在元組變量前,增加一個`*` * 在字典變量前,增加兩個`*` # 總結 Python的函數具有非常靈活的參數形態，既可以實現簡單的調用，又可以傳入非常復雜的參數。默認參數一定要用不可變對象，如果是可變對象，程序運行時會有邏輯錯誤！要注意定義可變參數和關鍵字參數的語法： `*args`是可變參數，args接收的是一個tuple； `**kw`是關鍵字參數，kw接收的是一個dict。以及調用函數時如何傳入可變參數和關鍵字參數的語法：可變參數既可以直接傳入：`func(1, 2, 3)`，又可以先組裝list或tuple，再通過`*args`傳入：`func(*(1, 2, 3))；` 關鍵字參數既可以直接傳入：func(a=1, b=2)，又可以先組裝dict，再通過`**kw`傳入：`func(**{'a': 1, 'b': 2})`。使用`*args`和`**kw`是Python的習慣寫法，當然也可以用其他參數名，但最好使用習慣用法。命名的關鍵字參數是為了限制調用者可以傳入的參數名，同時可以提供默認值。定義命名的關鍵字參數在沒有可變參數的情況下不要忘了寫分隔符`*`，否則定義的將是位置參數。