廖雪峰Python3 学习笔记--函数参数（默认参数、可变参数、关键字参数）

一、默认参数

默认参数下降了函数调用的难度，而一旦须要更复杂的调用时，又能够传递更多的参数来实现。不管是简单调用仍是复杂调用，函数只须要定义一个。

有多个默认参数时，调用的时候，既能够按顺序提供默认参数，好比调用enroll('Bob', 'M', 7)，意思是，除了name，gender这两个参数外，最后1个参数应用在参数age上，city参数因为没有提供，仍然使用默认值。

也能够不按顺序提供部分默认参数。当不按顺序提供部分默认参数时，须要把参数名写上。好比调用enroll('Adam', 'M', city='Tianjin')，意思是，city参数用传进去的值，其余默认参数继续使用默认值。

默认参数颇有用，但使用不当，也会掉坑里。默认参数有个最大的坑，演示以下：

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，结果彷佛不错：

>>> 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'] 

可是，再次调用add_end()时，结果就不对了：

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

不少初学者很疑惑，默认参数是[]，可是函数彷佛每次都“记住了”上次添加了'END'后的list。

缘由解释以下：

Python函数在定义的时候，默认参数L的值就被计算出来了，即[]，由于默认参数L也是一个变量，它指向对象[]，每次调用该函数，若是改变了L的内容，则下次调用时，默认参数的内容就变了，再也不是函数定义时的[]了。

因此，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，咱们能够用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 

如今，不管调用多少次，都不会有问题：

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

为何要设计str、None这样的不变对象呢？由于不变对象一旦建立，对象内部的数据就不能修改，这样就减小了因为修改数据致使的错误。此外，因为对象不变，多任务环境下同时读取对象不须要加锁，同时读一点问题都没有。咱们在编写程序时，若是能够设计一个不变对象，那就尽可能设计成不变对象。

二、可变参数

在Python函数中，还能够定义可变参数。顾名思义，可变参数就是传入的参数个数是可变的，能够是1个、2个到任意个，还能够是0个。

咱们以数学题为例子，给定一组数字a，b，c……，请计算a2 + b2 + c2 + ……。

要定义出这个函数，咱们必须肯定输入的参数。因为参数个数不肯定，咱们首先想到能够把a，b，c……做为一个list或tuple传进来，这样，函数能够定义以下：

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

可是调用的时候，须要先组装出一个list或tuple：

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

若是利用可变参数，调用函数的方式能够简化成这样：

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

因此，咱们把函数的参数改成可变参数：

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，所以，函数代码彻底不变。可是，调用该函数时，能够传入任意个参数，包括0个参数：

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

若是已经有一个list或者tuple，要调用一个可变参数怎么办？能够这样作：

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

这种写法固然是可行的，问题是太繁琐，因此Python容许你在list或tuple前面加一个*号，把list或tuple的元素变成可变参数传进去：

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

*nums表示把nums这个list的全部元素做为可变参数传进去。这种写法至关有用，并且很常见。

三、关键字参数

可变参数容许你传入0个或任意个参数，这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple。而关键字参数容许你传入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。请看示例：

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。在调用该函数时，能够只传入必选参数：

>>> person('Michael', 30) name: Michael age: 30 other: {} 

也能够传入任意个数的关键字参数：

>>> 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'} 

关键字参数有什么用？它能够扩展函数的功能。好比，在person函数里，咱们保证能接收到name和age这两个参数，可是，若是调用者愿意提供更多的参数，咱们也能收到。试想你正在作一个用户注册的功能，除了用户名和年龄是必填项外，其余都是可选项，利用关键字参数来定义这个函数就能知足注册的需求。

和可变参数相似，也能够先组装出一个dict，而后，把该dict转换为关键字参数传进去：

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

固然，上面复杂的调用能够用简化的写法：

>>> 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的全部key-value用关键字参数传入到函数的**kw参数，kw将得到一个dict，注意kw得到的dict是extra的一份拷贝，对kw的改动不会影响到函数外的extra。

四、命名关键字参数

对于关键字参数，函数的调用者能够传入任意不受限制的关键字参数。至于到底传入了哪些，就须要在函数内部经过kw检查。

仍以person()函数为例，咱们但愿检查是否有city和job参数：

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

可是调用者仍能够传入不受限制的关键字参数：

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456) 

若是要限制关键字参数的名字，就能够用命名关键字参数，例如，只接收city和job做为关键字参数。这种方式定义的函数以下：

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

和关键字参数**kw不一样，命名关键字参数须要一个特殊分隔符*，*后面的参数被视为命名关键字参数。

调用方式以下：

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer') Jack 24 Beijing Engineer 

若是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再也不须要一个特殊分隔符*了：

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

命名关键字参数必须传入参数名，这和位置参数不一样。若是没有传入参数名，调用将报错：

>>> 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 

因为调用时缺乏参数名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。

命名关键字参数能够有缺省值，从而简化调用：

def person(name, age, *, city='Beijing', job): print(name, age, city, job) 

因为命名关键字参数city具备默认值，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，若是没有可变参数，就必须加一个*做为特殊分隔符。若是缺乏*，Python解释器将没法识别位置参数和命名关键字参数：

def person(name, age, city, job): # 缺乏 *，city和job被视为位置参数 pass 

五、参数组合

在Python中定义函数，能够用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数，这5种参数均可以组合使用。可是请注意，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。

好比定义一个函数，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} 

最神奇的是经过一个tuple和dict，你也能够调用上述函数：

>>> 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': '#'} 

因此，对于任意函数，均可以经过相似func(*args, **kw)的形式调用它，不管它的参数是如何定义的。

小结

Python的函数具备很是灵活的参数形态，既能够实现简单的调用，又能够传入很是复杂的参数。

默认参数必定要用不可变对象，若是是可变对象，程序运行时会有逻辑错误！

要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。

以及调用函数时如何传入可变参数和关键字参数的语法：

可变参数既能够直接传入：func(1, 2, 3)，又能够先组装list或tuple，再经过*args传入：func(*(1, 2, 3))；

关键字参数既能够直接传入：func(a=1, b=2)，又能够先组装dict，再经过**kw传入：func(**{'a': 1, 'b': 2})。

使用*args和**kw是Python的习惯写法，固然也能够用其余参数名，但最好使用习惯用法。

命名的关键字参数是为了限制调用者能够传入的参数名，同时能够提供默认值。

定义命名的关键字参数在没有可变参数的状况下不要忘了写分隔符*，不然定义的将是位置参数。