靈活的參數

Python函數的形參種類多，且具有很高的靈活性。我們經常遇到：位置參數、關鍵詞參數、僅限關鍵字參數、僅限位置參數等等。如果概念沒徹底搞清楚，使用起來就不那么順手。

“

提要：參數有?位置參數?和?關鍵字參數?兩大類，分別都可以設置?默認值?，也都可以設置?可變參數收集器?來分別收集兩者。Python3新增了?僅限關鍵字參數?，Python3.8新增了?僅限位置參數?。

”

上圖概括了Python中的參數及其位置，這樣在寫程序的時候，我們能做到心中有數了。

本文以實際函數進化為例，逐個分析以上參數類型，最后囊括所有參數類型，以檢驗和加深理解。

現在，我們要編寫一個HTML標簽的生成函數。其調用形式：html = tag('p','Hello')

可得html內容為：<p>Hello</p>。

僅使用位置參數就能實現這個功能。

位置參數

位置參數有普通位置參數、帶默認值位置參數和可變參數收集器。如下用到前兩者：

def?tag(name,content='Nothing...'):template?=?'<%s>%s</%s>'%(name,content,name)return?template

以上函數使用簡單格式化字符串實現功能。其中name和content都是位置參數，實際調用的時候，可以靈活傳入實參：

• 忽略帶默認值的參數?tag('p')

• 順序傳入?tag('p','Hello')

• 以命名方式亂序傳入?tag(content='Hello',name='p')

• 元組拆包傳入參數?tag(*('p','Hello'))

• 字典展開傳入參數?tag(**{'name':'p','content':'Hello'})

可變參數收集

繼續，我們需要根據多個內容，生成相同標簽名的多個標簽。例如html = tag('li','Line1','Line2','Line3')要得到html內容為：<li >Line1</li><li >Line2</li><li >Line3</li>。

位置參數固定數目，而內容數目多變。為了實現收集多出來的'Line2'和'Line3'，我們需要在位置參數列表的末尾，使用*args這種形式，定義可變參數收集，來收集剩余位置參數。所謂剩余元素，即實參傳遞給普通位置參數，覆蓋默認值參數后的剩余參數。

def?tag(name,content='Nothing...',*args):template?=?'<%s>%s</%s>'%(name,content,name)if?args:for?arg?in?args:?template?+=?'<%s>%s</%s>'%(name,arg,name)return?template

可變參數*args，收集name和content之外的剩余位置參數。

關鍵字參數

HTML標簽可能需要許多屬性，比如<a alt='Test URL' href='www.X.com'>X website</a>中的alt和href屬性。這些屬性需要明確指明變量名和具體值，關鍵字參數非常合用。

在位置參數列表的最后，使用**kwargs來收集關鍵字參數。

def?tag(name,content='Nothing...',*args,**kwargs):attrs?=?{}if?kwargs:attrs.update(kwargs)attrs?=?'?'.join(['%s=\'%s\''%(k,v)?for?k,v?in?attrs.items()])template?=?'<%s?%s>%s</%s>'%(name,attrs,content,name)if?args:for?arg?in?args:?template?+=?'<%s?%s>%s</%s>'%(name,attrs,arg,name)return?template

其調用形式為：html = tag('a','Hello',alt='test',href='http://www.baidu.com')'，得html內容為：Hello`

僅限關鍵字參數

新的需求：HTML標簽需要定義style、class屬性。而且是強制要求定義，在生成函數調用時，必須指出這兩個屬性，否則報錯。這樣的強制關鍵字參數的要求，用僅限關鍵字參數（keyword-only），非常符合要求。

僅限關鍵字參數定義在位置參數列表的末尾，關鍵字參數收集器之前。可以有默認值。主要特性是強制要求調用者以關鍵字形式傳入參數。

其調用形式header = tag('p','Welcome to my website.',class_='p1',style='font-size:30')，調用中，明確指出了僅限關鍵字參數class_和style。函數定義如下，其使用attrs字典整合了兩個僅限關鍵字參數和關鍵字參數收集器的內容：

def?tag(name,content='Nothing...',*args,class_,style='color:000000',**kwargs):attrs?=?{}attrs['class']?=?class_?attrs['style']?=?style?if?kwargs:attrs.update(kwargs)attrs?=?'?'.join(['%s=\'%s\''%(k,v)?for?k,v?in?attrs.items()])template?=?'<%s?%s>%s</%s>'%(name,attrs,content,name)if?args:for?arg?in?args:?template?+=?'<%s?%s>%s</%s>'%(name,attrs,arg,name)return?template

僅限位置參數

tag標簽生成HTML中的前兩個參數：name表示標簽名，content表示標簽內容。我們不希望這個參數亂用，或者各種拆包、展開字典賦值。只希望它變成pow(2,3),divmod(14,3)，這樣意義非常明確的用法。以使調用tag時，明確第一個就是標簽名，緊跟著標簽內容。

實現這個功能，Python3.8新增的僅限位置參數（positional_only）非常適合。在僅限位置參數后加上一個/就實現了之前的參數是僅限位置參數的功能。

如下：

def tag(name,content='Nothing...',/,*args,class_,style='color: 000000',**kwargs):?

調用的時候，必須指出前兩項，而且只能是按照位置傳入，不能命名傳入、元組拆包，字典展開等。這樣的強制要求簡化和規范了調用。

如下調用中，只有第一種符合僅限位置參數調用規范。

tag('p','content','content2',class_='flo')????????????#可行 tag(name='p',content?=?'content','content2',class_='flo')???? #失敗

測試

使用如上述函數，我們實現了生成HTML標簽內容的功能，整體測試如下：新建p，ul，li和a標簽，封裝進div，最后嵌入html中，生成index.html文件。

header?=?tag('p','Welcome?to?my?website.',class_='p1',style='font-size:30') intro?=?tag('p','gongqingkui?M',class_='p1')li?=?tag('li','Python?Intro.','DIY?CPU',class_='li1')? ul1?=?tag('ul','Projects',li,class_='ul1')homeURL?=?tag('a','X?website',alt='Test?URL',class_='a1',href='www.X.com',style='color:red')main?=?tag('div',header,intro,ul1,homeURL,class_='main') html?=?tag('html',tag('head','',class_=''),tag('body',main,class_=''),class_='')with?open('index.html','w',encoding='utf-8')as?f: f.write(html)?

源代碼戳：https://gist.github.com/gongqingkui/5e4d1d8967a5eb47a1caee4eee3fc617

總結

• 參數有?位置參數?和?關鍵字參數?兩大類

  分別都可以設置 默認值

  也都可以設置 可變參數收集器 來分別收集兩者

• Python3新增了 僅限關鍵字參數

• Python3.8新增了 僅限位置參數

• 參數形式總結如下，函數def fun(a,b=2,/,c,d=4,*args,e,f=6,**kwargs)中:

  a 僅限位置參數

  b 帶默認值的僅限位置參數

  c 位置參數

  d 帶默認值的位置參數

  *args 位置參數收集器

  e 僅限關鍵字參數

  f 帶默認值的僅限關鍵字參數

  **kwargs 關鍵字參數收集器

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總結

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