Python-函数的参数-L

简介: Python-函数的参数-L

位置参数


定义一个计算X^2的函数

def power(x):
    return x * x


对于power(x)函数,参数x就是一个位置参数

Note:调用power函数时,有且只有一个函数。

EX:

>>> power(5)    
25
>>> power(15)   
225


如果要计算x4、x5……时,不可能定义无限多个函数,可以把power(x)修改为power(x, n),用来计算X^n

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


EX:

>>> power(5, 2)  
25
>>> power(5, 3)  
225


修改后的power(x, n)函数有两个参数:x和n,这两个参数都是位置参数,调用函数时,传入的两个值按照位置顺序依次赋给参数x和n。


默认参数


power(x, n)函数定义中有2个参数,若只输入一个参数,就会报错:TypeError,原因是缺少一个位置参数.

我们可以设置n的参数为默认。比如要计算n的2次方

def power(x, n=2):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s


当我们调用power(5)时,相当于调用power(5, 2)

>>>  power(5)    
25
>>>  power(5,2)   
>25


而对于n > 2的其他情况,就必须明确地传入n,比如power(5, 3)

Note:设置默认参数时

1\必选参数在前,默认参数在后,否则Python的解释器会报错;

2\如何设置默认参数。当函数有多个参数时,把变化大的参数放前面,变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。

默认参数很有用,但使用不当,也会掉坑里。默认参数有个最大的坑,演示如下:

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


当你正常调用时,结果似乎不错:

>>> add_end([1, 2, 3])
[1, 2, 3, 'END']
>>> add_end(['x', 'y', 'z'])
['x', 'y', 'z', 'END']


当你使用默认参数调用时,一开始结果也是对的:

>>> 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']


默认参数是[],但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了’END’后的list。

原因如下:

Python函数在定义的时候,默认参数L的值就被计算出来了,即[],因为默认参数L也是一个变量,它指向对象[],每次调用该函数,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,不再是函数定义时的[]了。


Note:定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象!

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


现在,无论调用多少次,都不会有问题:

>>> add_end()
['END']
>>> add_end()
['END']


为什么要设计str、None这样的不变对象呢?

因为不变对象一旦创建,对象内部的数据就不能修改,这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外,由于对象不变,多任务环境下同时读取对象不需要加锁,同时读一点问题都没有。


可变参数


Def:可变参数就是传入的参数个数是可变的,可以是1个、2个到任意个,还可以是0个。

EX:给定一组数字a,b,c……,请计算a2 + b2 + c2 + ……

由于参数个数不确定,我们首先想到可以把a,b,c……作为一个list或tuple传进来,这样,函数可以定义如下:

def calc(numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum


但是调用的时候,需要先组装出一个list或tuple:

>>> calc([1, 2, 3])
14
>>> calc((1, 3, 5, 7))
84


把函数的参数改为可变参数,如下:

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    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。在函数内部,参数numbers接收到的是一个tuple,因此,函数代码完全不变。但是,调用该函数时,可以传入任意个数,包括0个参数:

>>> calc(1, 2, 3)
14
>>> calc(1, 2)
5
>>> calc()
0


如果已经有一个list或者tuple,如何调用一个可变参数?

>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(nums[0], nums[1], nums[2])
14


使用可变参数简化,如下:

>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(*nums)
14


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


关键字参数


Def:关键字参数允许传入0个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

EX:

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


在函数person中,nameage属于必选参数;kw即为关键字参数;在调用该函数时,可以只传入必选参数,也可以传入任意个数的关键字参数。

>>> person('Michael', 30)          #只传入必选参数 name & age
name: Michael age: 30 other: {}
>>> person('Bob', 35, city='Beijing')         #添加关键字参数 city 
name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'}
>>> person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')       #添加关键字参数 gender & job 
name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job': 'Engineer'}


Note:关键字参数返回字典形式。

如果已经有了一个dict,如何把dict转换为关键字参数传进函数?

>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
>>> person('Jack', 24, city=extra['city'], job=extra['job'])
name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}


使用关键字参数简化,如下:

>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
>>> person('Jack', 24, **extra)
name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}


**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


命名关键字参数


关键字参数不限制传入关键字参数的个数,如果要限制关键字参数的名字,就可以使用命名关键字参数。例如,只接收cityjob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


如果函数定义中已经有了一个可变参数,后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了。

def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, args, city, job)


Note:命名关键字参数必须传入参数名,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')
TypeError: person() missing 2 required keyword-only arguments: 'city' and 'job'


原因:由于调用时缺少参数名cityjob,Python解释器把前两个参数视为位置参数(必选参数),后两个参数传给*args,但缺少命名关键字参数导致报错。

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


总结


1、默认参数一定要用不可变对象,如果是可变对象,程序运行时会有逻辑错误。

2、注意定义可变参数和关键字参数的语法:

*args是可变参数,args接收的是一个tuple;

**kw是关键字参数,kw接收的是一个dict。

3、调用函数时如何传入可变参数和关键字参数的语法:

可变参数既可以直接传入:func(1, 2, 3),又可以先组装list或tuple,再通过*args传入:func(*(1, 2, 3))

关键字参数既可以直接传入:func(a=1, b=2),又可以先组装dict,再通过**kw传入func(**{'a': 1, 'b': 2})

使用*args**kw是Python的习惯写法,当然也可以用其他参数名,但最好使用习惯用法。

4、命名的关键字参数是为了限制调用者可以传入的参数名,同时可以提供默认值。

5、定义命名的关键字参数在没有可变参数的情况下不要忘了写分隔符*,否则定义的将是位置参数。

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