python 可变参数传递
定義函數的時候,我們把參數的名字和位置確定下來,函數的接口定義就完成了。對于函數的調用者來說,只需要知道如何傳遞正確的參數,以及函數將返回什么樣的值就夠了,函數內部的復雜邏輯被封裝起來,調用者無需了解。
Python的函數定義非常簡單,但靈活度卻非常大。除了正常定義的必選參數外,還可以使用默認參數、可變參數和關鍵字參數,使得函數定義出來的接口,不但能處理復雜的參數,還可以簡化調用者的代碼。
默認參數
我們仍以具體的例子來說明如何定義函數的默認參數。先寫一個計算x2的函數:
def power(x):return x * x當我們調用power函數時,必須傳入有且僅有的一個參數x:
>>> power(5) 25 >>> power(15) 225現在,如果我們要計算x3怎么辦?可以再定義一個power3函數,但是如果要計算x4、x5……怎么辦?我們不可能定義無限多個函數。
你也許想到了,可以把power(x)修改為power(x, n),用來計算xn,說干就干:
def power(x, n):s = 1while n > 0:n = n - 1s = s * xreturn s對于這個修改后的power函數,可以計算任意n次方:
>>> power(5, 2) 25 >>> power(5, 3) 125但是,舊的調用代碼失敗了,原因是我們增加了一個參數,導致舊的代碼無法正常調用:
>>> power(5) Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: power() takes exactly 2 arguments (1 given)這個時候,默認參數就排上用場了。由于我們經常計算x2,所以,完全可以把第二個參數n的默認值設定為2:
def power(x, n=2):s = 1while n > 0:n = n - 1s = s * xreturn s這樣,當我們調用power(5)時,相當于調用power(5, 2):
>>> power(5) 25 >>> power(5, 2) 25而對于n > 2的其他情況,就必須明確地傳入n,比如power(5, 3)。
從上面的例子可以看出,默認參數可以簡化函數的調用。設置默認參數時,有幾點要注意:
一是必選參數在前,默認參數在后,否則Python的解釋器會報錯(思考一下為什么默認參數不能放在必選參數前面);
二是如何設置默認參數。
當函數有多個參數時,把變化大的參數放前面,變化小的參數放后面。變化小的參數就可以作為默認參數。
使用默認參數有什么好處?最大的好處是能降低調用函數的難度。
舉個例子,我們寫個一年級小學生注冊的函數,需要傳入name和gender兩個參數:
def enroll(name, gender):print 'name:', nameprint 'gender:', gender這樣,調用enroll()函數只需要傳入兩個參數:
>>> enroll('Sarah', 'F') name: Sarah gender: F如果要繼續傳入年齡、城市等信息怎么辦?這樣會使得調用函數的復雜度大大增加。
我們可以把年齡和城市設為默認參數:
def enroll(name, gender, age=6, city='Beijing'):print 'name:', nameprint 'gender:', genderprint 'age:', ageprint 'city:', city這樣,大多數學生注冊時不需要提供年齡和城市,只提供必須的兩個參數:
>>> enroll('Sarah', 'F') Student: name: Sarah gender: F age: 6 city: Beijing只有與默認參數不符的學生才需要提供額外的信息:
enroll('Bob', 'M', 7) enroll('Adam', 'M', city='Tianjin')可見,默認參數降低了函數調用的難度,而一旦需要更復雜的調用時,又可以傳遞更多的參數來實現。無論是簡單調用還是復雜調用,函數只需要定義一個。
有多個默認參數時,調用的時候,既可以按順序提供默認參數,比如調用enroll('Bob', 'M', 7),意思是,除了name,gender這兩個參數外,最后1個參數應用在參數age上,city參數由于沒有提供,仍然使用默認值。
也可以不按順序提供部分默認參數。當不按順序提供部分默認參數時,需要把參數名寫上。比如調用enroll('Adam', 'M', city='Tianjin'),意思是,city參數用傳進去的值,其他默認參數繼續使用默認值。
默認參數很有用,但使用不當,也會掉坑里。默認參數有個最大的坑,演示如下:
先定義一個函數,傳入一個list,添加一個END再返回:
def add_end(L=[]):L.append('END')return L當你正常調用時,結果似乎不錯:
>>> add_end([1, 2, 3]) [1, 2, 3, 'END'] >>> add_end(['x', 'y', 'z']) ['x', 'y', 'z', 'END']當你使用默認參數調用時,一開始結果也是對的:
>>> add_end() ['END']但是,再次調用add_end()時,結果就不對了:
>>> add_end() ['END', 'END'] >>> add_end() ['END', 'END', 'END']很多初學者很疑惑,默認參數是[],但是函數似乎每次都“記住了”上次添加了'END'后的list。
原因解釋如下:
Python函數在定義的時候,默認參數L的值就被計算出來了,即[],因為默認參數L也是一個變量,它指向對象[],每次調用該函數,如果改變了L的內容,則下次調用時,默認參數的內容就變了,不再是函數定義時的[]了。
所以,定義默認參數要牢記一點:默認參數必須指向不變對象!
要修改上面的例子,我們可以用None這個不變對象來實現:
def add_end(L=None):if L is None:L = []L.append('END')return L現在,無論調用多少次,都不會有問題:
>>> add_end() ['END'] >>> add_end() ['END']為什么要設計str、None這樣的不變對象呢?因為不變對象一旦創建,對象內部的數據就不能修改,這樣就減少了由于修改數據導致的錯誤。此外,由于對象不變,多任務環境下同時讀取對象不需要加鎖,同時讀一點問題都沒有。我們在編寫程序時,如果可以設計一個不變對象,那就盡量設計成不變對象。
可變參數
在Python函數中,還可以定義可變參數。顧名思義,可變參數就是傳入的參數個數是可變的,可以是1個、2個到任意個,還可以是0個。
我們以數學題為例子,給定一組數字a,b,c……,請計算a2 + b2 + c2 + ……。
要定義出這個函數,我們必須確定輸入的參數。由于參數個數不確定,我們首先想到可以把a,b,c……作為一個list或tuple傳進來,這樣,函數可以定義如下:
def calc(numbers):sum = 0for n in numbers:sum = sum + n * nreturn sum但是調用的時候,需要先組裝出一個list或tuple:
>>> calc([1, 2, 3]) 14 >>> calc((1, 3, 5, 7)) 84如果利用可變參數,調用函數的方式可以簡化成這樣:
>>> calc(1, 2, 3) 14 >>> calc(1, 3, 5, 7) 84所以,我們把函數的參數改為可變參數:
def calc(*numbers):sum = 0for n in numbers:sum = sum + n * nreturn sum定義可變參數和定義list或tuple參數相比,僅僅在參數前面加了一個*號。在函數內部,參數numbers接收到的是一個tuple,因此,函數代碼完全不變。但是,調用該函數時,可以傳入任意個參數,包括0個參數:
>>> calc(1, 2) 5 >>> calc() 0如果已經有一個list或者tuple,要調用一個可變參數怎么辦?可以這樣做:
>>> nums = [1, 2, 3] >>> calc(nums[0], nums[1], nums[2]) 14這種寫法當然是可行的,問題是太繁瑣,所以Python允許你在list或tuple前面加一個*號,把list或tuple的元素變成可變參數傳進去:
>>> nums = [1, 2, 3] >>> calc(*nums) 14這種寫法相當有用,而且很常見。
關鍵字參數
可變參數允許你傳入0個或任意個參數,這些可變參數在函數調用時自動組裝為一個tuple。而關鍵字參數允許你傳入0個或任意個含參數名的參數,這些關鍵字參數在函數內部自動組裝為一個dict。請看示例:
def person(name, age, **kw):print 'name:', name, 'age:', age, 'other:', kw函數person除了必選參數name和age外,還接受關鍵字參數kw。在調用該函數時,可以只傳入必選參數:
>>> person('Michael', 30) name: Michael age: 30 other: {}也可以傳入任意個數的關鍵字參數:
>>> 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'}關鍵字參數有什么用?它可以擴展函數的功能。比如,在person函數里,我們保證能接收到name和age這兩個參數,但是,如果調用者愿意提供更多的參數,我們也能收到。試想你正在做一個用戶注冊的功能,除了用戶名和年齡是必填項外,其他都是可選項,利用關鍵字參數來定義這個函數就能滿足注冊的需求。
和可變參數類似,也可以先組裝出一個dict,然后,把該dict轉換為關鍵字參數傳進去:
>>> kw = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'} >>> person('Jack', 24, city=kw['city'], job=kw['job']) name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}當然,上面復雜的調用可以用簡化的寫法:
>>> kw = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'} >>> person('Jack', 24, **kw) name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}參數組合
在Python中定義函數,可以用必選參數、默認參數、可變參數和關鍵字參數,這4種參數都可以一起使用,或者只用其中某些,但是請注意,參數定義的順序必須是:必選參數、默認參數、可變參數和關鍵字參數。
比如定義一個函數,包含上述4種參數:
def func(a, b, c=0, *args, **kw):print 'a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw在函數調用的時候,Python解釋器自動按照參數位置和參數名把對應的參數傳進去。
>>> func(1, 2) a = 1 b = 2 c = 0 args = () kw = {} >>> func(1, 2, c=3) a = 1 b = 2 c = 3 args = () kw = {} >>> func(1, 2, 3, 'a', 'b') a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {} >>> func(1, 2, 3, 'a', 'b', x=99) a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {'x': 99}最神奇的是通過一個tuple和dict,你也可以調用該函數:
>>> args = (1, 2, 3, 4) >>> kw = {'x': 99} >>> func(*args, **kw) a = 1 b = 2 c = 3 args = (4,) kw = {'x': 99}所以,對于任意函數,都可以通過類似func(*args, **kw)的形式調用它,無論它的參數是如何定義的。
小結
Python的函數具有非常靈活的參數形態,既可以實現簡單的調用,又可以傳入非常復雜的參數。
默認參數一定要用不可變對象,如果是可變對象,運行會有邏輯錯誤!
要注意定義可變參數和關鍵字參數的語法:
*args是可變參數,args接收的是一個tuple;
**kw是關鍵字參數,kw接收的是一個dict。
以及調用函數時如何傳入可變參數和關鍵字參數的語法:
可變參數既可以直接傳入:func(1, 2, 3),又可以先組裝list或tuple,再通過*args傳入:func(*(1, 2, 3));
關鍵字參數既可以直接傳入:func(a=1, b=2),又可以先組裝dict,再通過**kw傳入:func(**{'a': 1, 'b': 2})。
使用*args和**kw是Python的習慣寫法,當然也可以用其他參數名,但最好使用習慣用法。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的python 可变参数传递的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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