Python函數的參數

5.3 函數參數

示例2中定義的函數雖然能夠計算總分數，但是每次計算後的結果是固定的，為了增加函數的靈活性，我們希望在調用函數的時候可以傳入一些數據，然後根據傳入的數據進行計算。要滿足這種需求，就需要在定義函數的時候定義參數。

5.3.1 形參和實參

在編程語言中，函數定義使用的是形參，調用時傳入的是實參。
形參（parameter），全稱為形式參數，不是實際存在的變數，又稱虛擬變數。形參是在定義函數名和函數體的時候使用的參數，目的是用來接收調用該函數時傳入的參數。
實參(argument)，全稱為實際參數，是在調用時傳遞給函數的參數。實參可以是常量、變數、表達式、函數等。無論實參是何種類型的量，在進行函數調用時，它們都必須具有確定的值，以便把這些值傳送給形參。
形參和實參的功能是數據傳送。
在調用函數時，實參將賦值給形參。必須註意實參的個數、類型應與形參要一一對應，並且實參必須要有確定的值。
形參的作用域一般僅限函數體內部，而實參的作用域根據實際設置而定。
示例3：通過傳入數據計算總分數

def sum_score3(a, b, c):
    return a + b + c


sumScore = sum_score3(88, 66, 95)
print(sumScore)

249

上面的示例3中，在定義函數sum_score3時，a、b、c就是形參，而在調用函數時，傳入的88、66、95就是實參。
在調用函數時，執行代碼時會將實參的88、66、95分別傳入到形參a、b、c中，此後，a = 88，b = 66，c = 95，然後在執行函數體的代碼時，就得到了a + b + c的值並返回。

5.3.2 位置參數(順序定義和調用)

調用函數時，Python語言必須將函數調用中的每個實參都關聯到函數的相應形參。最簡單的關聯方式是基於實參的順序，這種關聯方式被稱為位置參數。
位置形參：在定義函數時，按照從左到右的順序依次定義形參
位置實參：在調用函數時，按照從左到右的順序依次傳入實參
示例4：通過位置參數輸出學生的成績

def sum_score4(a, b, c):
    print(f'語文：{a}，數學：{b}，英語{c}')


sum_score4(88, 66, 95)

語文：88，數學：66，英語95

對於位置參數，在調用函數時，必須按照順序輸入全部的實參。實參的數量不能多也不能少，順序也必須和形參保持一致。
以下為錯誤的調用方式(假設該學生的語文、數學和英語的成績分別為：88、66、95)：

sum_score4(88, 66)  ×：少輸入了一個參數
sum_score4(88, 66, 95, 100)  ×：多輸入了一個參數
sum_score4(66, 88, 95)  ×：實參的順序錯了，會導致輸出後語文變成66

5.3.3 關鍵字實參(函數調用時)

對於上面的位置參數，在調用函數時，必須按照順序輸入所有的實參，在函數調用時不是很方便。所以一般會通過關鍵字參數輸入實參。
示例5：通過關鍵字實參調用函數

def sum_score5(chinese, math, english):
    print(f'語文：{chinese}，數學：{math}，英語{english}')


sum_score5(chinese=88, math=66, english=95)

語文：88，數學：66，英語95

這種通過關鍵字參數的方式傳入實參從而調用函數，就不用擔心參數的順序問題了。我們在定義函數時，形參的命名必須做到望文生義，這樣在通過關鍵字傳入實參時才不容易出錯。
註意：
函數傳參時，某個形參通過關鍵字傳參時，後面的所有形參也必須通過關鍵字傳參(關鍵字傳參必須在位置傳參之後)。
以下為錯誤的關鍵字參數傳入方式：
>>> sum_score5(chinese=88, 66, 95) ×
>>> sum_score5(88, math=66, 95) ×
以下為正確的關鍵字參數傳入方式：
>>> sum_score5(88, math=66, english=95) √
>>> sum_score5(88, 66, english=95) √

5.3.4 預設值形參(函數定義時)

如果我們現在要定義一個函數，用來輸出學生的姓名、年齡和性別。如果按照上面的位置參數方式來定義，需要有三個形參，分別是name、age和gender。每次調用函數時，必須傳入學生的姓名、年齡和性別。
如果大部分的學生年齡都是18歲，那麼我們可以設置一個預設值形參，函數定義如下：
示例6：定義函數時為形參設置預設值

def showinfo(name, gender, age=18):
    print(f'姓名：{name}，年齡：{age}，性別：{gender}')


showinfo('張三', '男')
showinfo('張三', gender='男')  # 關鍵字實參
showinfo('張三', '男', 20)

姓名：張三，年齡：18，性別：男
姓名：張三，年齡：18，性別：男
姓名：張三，年齡：20，性別：男

上面定義函數showinfo時，為形參age設置了預設值，在調用此函數時，如果對形參age不傳入值，那麼形參age的值預設為18，否則為傳入的值。
通過形參設置預設值可以簡化函數的調用。
註意：
1、函數參數定義時，如果某個形參設置了預設值，那麼其後面所有的形參也必須設置預設值(預設值形參必須在位置形參之後)。
2、預設值形參設置的預設值最好設置成可哈希數據(不可變)。預設值只被賦值一次。這使得當預設值是可變對象時會有所不同，比如列表、字典或者大多數的實例。例如，下麵的函數在後續調用過程中會累積(前面)傳給它的參數：

def f(a, L=[]):
	L.append(a)
	return L
print(f(1))
print(f(2))
print(f(3))

[1]
[1,2]
[1,2,3]

如果你不想讓預設值在後續調用中累積，你可以像下麵一樣定義函數：

def f(a, L=None):
	if L is None:
		L = []
	L.append(a)
	return L
print(f(1))
print(f(2))
print(f(3))

[1]
[2]
[3]

5.3.5 特殊形參(函數定義時)

5.3.5.1 收集位置形參

在函數定義時，如果形參名前面帶有*號，則這個形參可以在函數調用時收集所有的位置實參。一般用*args形參來收集。
示例7：收集位置形參

def collect_args(name, age, *args):
    print(f'姓名：{name}, 年齡：{age}')
    print(f'各科成績：{args}')


collect_args('啟明', 12, 85, 66, 100)

姓名：啟明, 年齡：12
各科成績：(85, 66, 100)

上面的函數通過形參*args收集所有的科目成績。收集後會放入到一個名為args的元組中。
註意：
1、特殊形參*args之前可以有若幹個位置形參或預設值形參。但是之後不能。
2、特殊形參*args只能收集位置實參，對於調用時傳入的關鍵字實參則不會收集。

5.3.5.2 收集關鍵字形參

在函數定義時，如果形參名前面帶有**號，則這個形參可以在函數調用時收集所有的關鍵字實參。一般用**kwargs形參來收集。
示例8：收集關鍵字形參

def collect_kwargs(name, age=18, **kwargs):
    print(f'姓名：{name}, 年齡：{age}')
    print(f'特殊科目成績：{kwargs}')


collect_kwargs('啟明', 12, chinese=86, math=88)

姓名：啟明, 年齡：12
特殊科目成績：{'chinese': 86, 'math': 88}

上面的函數通過形參**kwargs收集所有的科目成績。收集後會放入到一個名為kwargs的字典中。
註意：
1、特殊形參**kwargs只能放到位置形參、關鍵字形參、*args形參之後。
2、特殊形參**kwargs只能收集關鍵字實參，對於調用時傳入的位置實參則不會收集。

5.3.5.3 僅位置參數、僅關鍵字參數

在Python定義函數時，形參如果使用/則代表前面的形參僅能通過位置參數傳遞。
在Python定義函數時，形參如果使用*則代表後面的形參僅能通過關鍵字參數傳遞。
def fun(pos1, pos2, /, pos_or_kwd, *, kwd1, kwd2):
| | |
| 位置參數或者關鍵字參數 |
| 僅關鍵字參數
僅位置參數

5.3.6 形參組合

在Python定義函數時，如果需要使用多種形參：位置、預設、可變參數、關鍵字參數等。在定義時是有順序的。定義的順序必須是：位置形參、預設形參、可變位置形參、可變關鍵字形參。比如要定義一個函數，包含上述若幹種形參，如下代碼所示：

def func(a, b, c=0, *args, **kwargs):
    print('a=', a, 'b=', b, 'c=', c, 'args=', args, 'kwargs=', kwargs)

5.3.7 參數解包

我們在之前的第四章可迭代對象的通用操作中學習了解包和裝包。當時介紹了可以通過解包的方式將某個可迭代對象作為多個實參傳入到函數中。利用這種方式作為函數的參數稱之為參數解包。
參數解包示例1

def args_unpacking1(a, b, c):
    print(a, b, c, sep='-')


lst = [1, 2, 3]
args_unpacking1(*lst)

1-2-3

參數解包示例2

def args_unpacking1(*args):
    print('-'.join(args))


lst = 'python'
args_unpacking1(*lst)

p-y-t-h-o-n

參數解包示例3

def args_unpacking1(a, b):
    print(a, b, sep='-')


dct = {'a': 11, 'b': 22}
args_unpacking1(**dct)

11-22

參數解包示例4

def args_unpacking1(**kwargs):
    print(kwargs)


dct = {'a': 11, 'b': 22}
args_unpacking1(**dct)

{'a': 11, 'b': 22}

總結：
1、通過*解包可迭代對象後可以作為位置實參傳入函數中。而函數可以通過位置形參或者*args形參來收集。
2、通過**解包字典後可以作為關鍵字實參傳入函數中。而函數可以通過預設值形參或者**kwargs形參來收集。