(windows) Python 2.7 学习笔记 十三 函数的参数

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 x4x5 …… 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 namegender (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 namegender 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 strNone 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

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 abc……,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 abc…… 作为一个 listtuple 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 listtuple

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 listtuple 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 listtuple 前面加一个 * 号,把 listtuple 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 nameage 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 nameage 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

Python 中定义函数,可以用必选参数默认参数可变参数关键字参数,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参数名把对应的参数传进去。

通过一个 tupledict,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 listtuple,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**kwPython 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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