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定义函数的时候,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,还可以简化代码。位置参数
一个计算的函数:
对于
power(x)
函数,参数x
就是一个位置参数。调用power
函数时,必须传入有且仅有的一个参数x
:power(5)
现在,如果要计算 怎么办?可以再定义一个
power3
函数,但是如果要计算 、 ……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 :修改后的
power(x, n)
函数有两个参数:x
和n
。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
,可以计算任意n次方默认参数
新的
power(x, n)
函数定义没有问题,但是旧的调用代码失败了,原因是增加了一个参数,导致旧的代码因为缺少一个参数而无法正常调用:这个时候,默认参数就排上用场了。由于经常计算 ,所以完全可以把第二个参数n的默认值设定为2:
这样,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。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:
- 必选参数在前,默认参数在后,否则
Python
的解释器会报错
- 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
举个例子,写个一年级小学生注册的函数,需要传入
name
和gender
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:
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,也会掉坑里,默认参数有个最大的坑:
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:
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。要修改上面的例子,可以用
None
这个不变对象来实现:为什么要设计
str
、None
这样的不变对象呢?- 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
- 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。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。以数学题为例子,给定一组数字 ,计算 。
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,可以把 作为一个
list
或tuple
传进来:把函数的参数改为可变参数:
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。参数
numbers
接收到的是一个tuple,因此函数代码完全不变,但是调用时可以传入任意个参数,包括0个参数如果已经有一个
list
或者tuple
,要调用一个可变参数怎么办?可以这样做:这种写法可行,但是太繁琐,所以
Python
允许在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: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:
关键字参数有什么用?它可以扩展函数的功能。比如,在
person
函数里,保证能接收到name
和age
这两个参数,但是,如果调用者愿意提供更多的参数,也能收到。试想正在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:
**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
对于关键字参数,函数的调用者可以传入任意不受限制的关键字参数。至于到底传入了哪些,就需要在函数内部通过
kw
检查。仍以
person()
函数为例,希望检查是否有city
和job
参数:如果要限制关键字参数的名字,就可以用命名关键字参数,例如,只接收
city
和job
作为关键字参数: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、关键字参数和命名关键字参数,这5种参数都可以组合使用。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。
比如定义一个函数,包含上述若干种参数:
最神奇的是通过一个tuple和dict,也可以调用上述函数:
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。注意:
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,只有变量前面的*
才是必须的,当然也可以用其他参数名(*var
和**vars
),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可以传入的参数名,同时可以提供默认值。
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