Python函數參數與參數解構

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1 Python中的函數 函數，從數學的角度來講是，輸入一個參數，經過一個表達式的處理後得到一個結果的輸出，即就是x-->y的一個映射。同樣，在Python或者任何編程語言中，函數其實就是實現一種功能，也可以稱其為介面，通過使用定義的函數，以此來達到某種功能的實現。 1.1 Python中函數的定義 ...


1 Python中的函數

　　函數，從數學的角度來講是，輸入一個參數，經過一個表達式的處理後得到一個結果的輸出，即就是x-->y的一個映射。同樣，在Python或者任何編程語言中，函數其實就是實現一種功能，也可以稱其為介面，通過使用定義的函數，以此來達到某種功能的實現。

1.1 Python中函數的定義

　　使用def語句可定義函數：　

1 def 函數名(參數列表)
2     函數體(代碼塊)
3     [return 返回值]

　　函數名就是一個函數的名字，也是一種標識符，命名的要求為：只能以字母或下劃線開頭的除　　　Python的關鍵字外的任意字元串，註意Python是大小寫敏感的；

　　Python中利用縮進的形式來表示語句塊，約定4個空格；

　　返回語句，在一個函數中可以沒有返回值，如果沒有返回值，隱式會返回一個None值；

　　定義中的參數列表為形式參數，只是一種符號表達，簡稱形參；

　　比如下麵的add函數：

1 def add(x, y):
2     return x + y

 

1.2 函數的調用

　　函數的定義過程，只是聲明瞭一個函數，函數不會被執行，需調用。對於1.1中定義的函數，通過a = add(3, 4)來調用，其中調用時寫的參數是實際參數，是實實在在傳入的值，簡稱實參。

　　函數可調用的對象，可以通過callable()函數來檢測一個變數是否可以調用。

2 函數參數

　　在Python中函數的參數有以下幾種類型：

  • 　　位置參數
  • 　　關鍵字參數
  • 　　可變參數
  • 　　keyword-only參數

2.1 位置參數

　　在1.1中定義的add(x, y)函數，其中x和y為位置參數。在調用函數的時候，實參的順序和數量必須與函數定義中的形參匹配，否則會引發TypeError異常。

　　比如定義函數def f(x, y, z)，調用時為f(1, 2, 3).

2.2 關鍵字參數

　　函數調用的過程當中，實參利用函數形參的名字進行賦值傳參，那麼該實參就為關鍵字參數。如果函數調用時的實參使用了形參名字，那麼傳參順序就可和定義參數的順序不同。

　　同樣對函數的f有以下調用方式：

1 f(1, 2, 4)
2 f(z=None, x=6, y=4) # 關鍵字參數調用
3 f(y=5, 2, 6)  # 該調用方式是否可行

　　註：要求位置參數必須在關鍵字參數之前傳入，位置參數是按位置對應的。

2.3 可變參數

　　有時候在調用函數時，可能會給函數傳多個參數，我們不可能在定義函數時將函數的參數的個數固定死，那麼這個函數的靈活性就不存在。於是就有了可變參數，即一個形參可匹配任意個參數。可變參數分為：位置參數的可變參數和關鍵字參數的可變參數。

2.3.1 位置參數的可變參數

　　在形參前使用*標識該形參是可變參數，可以接收多個實參。如下例子：

1 def add(*nums):
2     sum = 0
3     print(type(nums))
4     for x in nums:
5         sum += x
6     print(sum)
7 add(3, 6, 9) # 調用

　　調用add函數時的實參為多個，這時形參中的*num會將多個實參收集為一個tuple。

2.3.2 關鍵字參數的可變參數

　　在形參前使用**符號，可以接收多個關鍵字參數。如下示例：

1 def showconfig(**kwargs):
2     for k,v in kwargs.items():
3         print('{} = {}'.format(k, v))
4 showconfig(host='127.0.0.1',port='8080',username='viktor',password='123456')

　　調用showconfig時使用了關鍵字參數，這時函數中的形參**kwargs會將多個關鍵字參數收集為一個字典(dict)。

2.3.4 可變參數總結

　　可變參數可以接收任意個參數，其中位置可變參數將收集的參數形成一個元組，關鍵字參數將收集的參數形成一個字典。當然這些參數都可以在函數定義時混合使用，混合使用參數的時候要註意：可變參數要放到參數列表的最後，位置參數放到參數列表的前面，位置可變參數需要放在關鍵字可變參數之前。如下例子：

 1 def fn(x, y, *args, **kwargs):
 2     print(x)
 3     print(y)
 4     print(args)
 5     print(kwargs)
 6 fn(3,5,7,9,10,a=1,b='python')
 7 fn(3,5)
 8 fn(3,5,7)
 9 fn(3,5,a=1,b='python')
10 fn(7,9,y=5,x=3,a=1,b='python') # 錯誤，7和9分別賦給了x，y，又y=5、x=3，重覆了
11 
12 def fn(*args, x, y, **kwargs):  
13     print(x)
14     print(y)
15     print(args)
16     print(kwargs)
17 fn(3,5)   # 執行出現TypeError
18 fn(3,5,7)  # 執行出現TypeError
19 fn(3,5,a=1,b='python')  # 執行出現TypeError
20 fn(7,9,y=5,x=3,a=1,b='python')
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2.4 keyword-only參數

　　keyword-only參數是在Python3中加入的。如果在一個星號參數後，或者一個位置可變參數後，出現普通參數，那麼這個參數就為keyword-only參數。示例如下：

1 def fn(*args, x):
2     print(x)
3     print(args)
4 fn(3,5)
5 fn(3,5,7)
6 fn(3,5,x=7)

　　可以看出，在函數調用的過程中，args參數將所有的位置參數截獲，x不使用關鍵字參數就不可能接收到實參的傳遞。那麼，關鍵字的可變參數後是否能跟一個普通的位置參數呢？看如下示例：

1 def(**kwargs, x):
2     print(x)
3     print(kwargs)

　　運行後直接報語法錯誤，可以理解為kwargs會截獲所有的關鍵字參數，就算在調用函數時的形參中有類似x = 5形式的傳參，形參x也不能得到該值，而這個位置參數上的值又必須在函數調用時提供，所以就會出現語法錯誤。

　　keyword-only參數另一種形式：*號之後跟普通形參，示例如下：

1 def fn(*, x,y):
2     print(x,y)
3 fn(x=5,y=6)

　　*號之後，普通參數都會變成必須給出的keyword-only參數。

2.5 可變參數和參數預設值

　　函數的定義中，將參數的預設值和可變參數混合在一起使用，那麼函數的調用過程中是如何傳參呢？看下麵幾個示例：

1 def fn(y, *args, x=5):
2     print('x={}, y={}'.format(x, y))
3     print(args)
4 fn()  # 出錯，因為fn函數中的位置參數y在調用fn時必須得給出；
5 fn(5)  # 可以執行，此時形參y接收5，args參數為空，x參數使用預設值；
6 fn(x=6)  # 錯誤，形參y必須接收一個實參；
7 fn(1,2,3,x=10)  # 可以執行，此時y=1，args=(2, 3)，x=10；
8 fn(y=17,2,3,x=10)  # 出現語法錯誤，調用函數時，必須得將關鍵字參數放到參數列表的後面
9 fn(1,2,y=3,x=10)  # 出錯，形參y已經接收到實參1，之後又利用關鍵字參數給y進行傳參，肯定會出錯
1 def fn(x=5, **kwargs):
2     print('x={}'.format(x))
3     print(kwargs)
4 fn()  # 可以執行，x使用預設值5，kwargs為空
5 fn(5) # 可以執行，x=5，kwargs為空
6 fn(x=6)  # 可以執行，此時x=6，kwargs為空
7 fn(y=3,x=10)  # x=10，字典中存入'y':3
8 fn(3,y=10)  # x=3，字典中存入'y':10

2.6 函數參數定義規則

　　參數列表中的參數的一般順序是：普通參數、預設參數、可變位置參數、keyword-only參數（可帶預設值）、可變關鍵字參數。如下：

1 def fn(x, y, z=3, *arg, m=4, n, **kwargs):
2     print(x,y,z,m,n)
3     print(args)
4     print(kwargs)

 3 函數參數解構

　　給函數提供實參時，可以在集合類型的實參前使用*或者**，把集合類型的結構解開，提取出所有元素作為函數的實參。如下示例：

 1 def add(x, y):
 2     return x+y
 3  
 4 add(4, 5)
 5 add((4,5))
 6 t = (4, 5)
 7 add(t[0], t[1])
 8 add(*t) 
 9 add(*(4,5)) 
10 add(*[4,5]) 
11 add(*{4,6})
12 add(*range(1,3))
13 
14 d = {'x': 5, 'y': 6}
15 add(**d)
16 add(**{'a': 5, 'b': 6}) 
17 add(*{'a': 5, 'b': 6})
18 
19 def add(*iterable):
20     result = 0
21     for x in iterable:
22         result += x
23     return result
24 add(1,2,3)
25 add(*[1,2,3])
26 add(*range(10))
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　　參數解構時，非字典類型的實參使用*解構成位置參數；字典類型使用**解構成關鍵字參數。註意：提取出來的元素數目要和參數的要求匹配，也要和參數的類型匹配。

　　


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