定义函数的时候，我们把参数的名字和位置确定下来，函数的接口定义就完成了。对于函数的调用者来说，只需要知道如何传递正确的参数，以及函数将返回什么样的值就够了，函数内部的复杂逻辑被封装起来，调用者无需了解。

Python 的函数定义非常简单，但灵活度却非常大。除了正常定义的必选参数外，还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数，使得函数定义出来的接口，不但能处理复杂的参数，还可以简化调用者的代码。

默认参数

以具体的例子来说明如何定义函数的默认参数。先写一个计算 x2 的函数：

调用 power 函数时，必须传入有且仅有的一个参数 x ：

现在，如果要计算 x3 怎么办？可以再定义一个 power3 函数，但是如果要计算 x4、x5 …… 怎么办？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 xn，说干就干：

对于这个修改后的 power 函数，可以计算任意 n 次方：

但是，调用旧的代码失败了，原因是我们增加了一个参数，导致旧的代码无法正常调用：

这个时候，默认参数就排上用场了。由于经常计算 x2，所以，完全可以把第二个参数 n 的默认值设定为 2：

这样，当我们调用 power(5) 时，相当于调用 power(5, 2)：

而对于 n > 2 的其他情况，就必须明确地传入 n，比如 power(5, 3)。

默认参数可以简化函数的调用。设置默认参数时，有几点要注意：

一是必选参数在前，默认参数在后，否则 Python 的解释器会报错（为什么默认参数不能放在必选参数前面）？？？？？？？？？

二是如何设置默认参数。

当函数有多个参数时，把变化大的参数放在前面，变化小的参数放在后面。变化小的参数就可以作为默认参数。

使用默认参数最大的好处是能降低调用函数的难度。

写个小学生注册的函数，需要传入 name 和 gender (性别)两个参数：enroll(登记，注册)

这样，调用 enroll() 函数只需要传入两个参数：

如果要继续传入年龄、城市等信息怎么办？这样会使得调用函数的复杂度大大增加。

可以把年龄和城市设为默认参数：

这样，大多数学生注册时不需要提供年龄和城市，只需提供必须的两个参数：

只有与默认参数不符的学生才需要提供额外的信息：

默认参数降低了函数调用的难度，而一旦需要更复杂的调用时，又可以传递更多的参数来实现。无论是简单调用还是复杂调用，函数只需要定义一个。

有多个默认参数时，调用的时候，既可以按顺序提供默认参数，比如调用 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 参数由于没有提供，仍然使用默认值。

也可以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，需要把参数名写上。比如调用 enroll(‘Adam’, ‘M’, city=’Tianjin’)，意思是，city 参数用传进去的值，其他默认参数继续使用默认值。

默认参数很有用，但使用不当就会出现问题，例如：

定义一个函数，传入一个 list，添加一个 END 再返回：

当正常调用时，结果似乎正常：

使用默认参数调用时，一开始结果也是对的：

但是，再次调用 add_end() 时，结果就不对了：

有个疑问，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 [ ]，每次调用改函数，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。

所以，定义默认参数要牢记一点：默认参数必须指向不可变对象！

要修改上面的例子，我们可以用 None 这个不可变对象来实现：

这样，无论调用多少次，都不会有问题：

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。在编写程序时，如果可以设计一个不变对象，那就尽量设计成不变对象。

可变参数

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

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

要定义出这个函数，必须确定输入的参数。由于参数个数不确定，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：

但是调用的时候，需要先组装出一个 list 或 tuple：

利用可变参数，调用函数的方式就可以简化，把函数的参数改为可变参数：

定义可变参数和定义 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，调用函数时，可以传入任意个参数，包括 0 个参数，下面就是简化后的调用方式：

如果已经有一个 list 或者 tuple，要调用一个可变参数可以这样做：

这样的写法很繁琐，所以 Python 可以在 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：

这样的写法很有用，以后会常见。

关键字参数

可变参数允许传入 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。示例：

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，可以只传入必选参数：

也可以传入任意个数的关键字参数：

关键字参数的作用：扩展函数的功能。

比如，在 person 函数里，能接收到 name 和 age 这两个参数，但是，如果调用者愿意提供更多的参数，也能接收到。

做一个用户注册的功能，除了用户名和年龄是必填项外，其他都是可选项，利用关键字参数来定义这个函数就能满足注册的需求。

和可变参数类似，也可以先组装出一个 dict，然后，把该 dict 转换为关键字参数传进去：

上面的调用可以用简化的写法：

参数组合

在 Python 中定义函数，可以用必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数，这 4 种参数都可以一起使用，或者只用其中某些，但是要注意，参数定义的顺序必须是：必选参数、默认参数、可变参数和关键字参数。

如下定义一个参数，包含上述 4 种参数：

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。

通过一个 tuple 和 dict，也可以调用该函数：

所以，对于任意函数，都可以通过类似 func(*args, **kw) 的形式调用它，无论它的参数是如何定义的。

Python 的函数具有非常灵活的参数形态，既可以实现简单的调用，又可以传入非常复杂的参数。

默认参数一定要用不可变对象，如果是可变对象，运行会有逻辑错误！

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

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