python可變參數類型 a,*args,**kwargs


a - int

*args --tuple

**kwargs -- dict

*args是非關鍵字參數,用於元組,**kw是關鍵字參數,用於字典

 

 

 

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。由於參數個數不確定,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:

  1.  
    def calc(numbers):
  2.  
    sum = 0
  3.  
    for n in numbers:
  4.  
    sum = sum + n * n
  5.  
    return sum

但是調用的時候,需要先組裝出一個list或tuple:

  1.  
    >>> calc([1, 2, 3])
  2.  
    14
  3.  
    >>> calc((1, 3, 5, 7))
  4.  
    84

如果利用可變參數,調用函數的方式可以簡化成這樣:

  1.  
    >>> calc(1, 2, 3)
  2.  
    14
  3.  
    >>> calc(1, 3, 5, 7)
  4.  
    84

所以,我們把函數的參數改為可變參數:

  1.  
    def calc(*numbers):
  2.  
    sum = 0
  3.  
    for n in numbers:
  4.  
    sum = sum + n * n
  5.  
    return sum

定義可變參數和定義一個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:

  1.  
    >>> calc(1, 2)
  2.  
    5
  3.  
    >>> calc()
  4.  
    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:

  1.  
    >>> nums = [1, 2, 3]
  2.  
    >>> calc(nums[0], nums[1], nums[2])
  3.  
    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:

  1.  
    >>> nums = [1, 2, 3]
  2.  
    >>> calc(*nums)
  3.  
    14

*nums表示把nums這個list的所有元素作為可變參數傳進去。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:

  1.  
    def person(name, age, **kw):
  2.  
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

函數person除了必選參數nameage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:

  1.  
    >>> person('Michael', 30)
  2.  
    name: Michael age: 30 other: {}

也可以傳入任意個數的關鍵字參數:

  1.  
    >>> person('Bob', 35, city='Beijing')
  2.  
    name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'}
  3.  
    >>> person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')
  4.  
    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,如果調用者願意提供更多的參數,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:

  1.  
    >>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
  2.  
    >>> person('Jack', 24, city=extra['city'], job=extra['job'])
  3.  
    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:

  1.  
    >>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
  2.  
    >>> person('Jack', 24, **extra)
  3.  
    name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}

**extra表示把extra這個dict的所有key-value用關鍵字參數傳入到函數的**kw參數,kw將獲得一個dict,注意kw獲得的dict是extra的一份拷貝,對kw的改動不會影響到函數外的extra。

命名關鍵字參數

對於關鍵字參數,函數的調用者可以傳入任意不受限制的關鍵字參數。至於到底傳入了哪些,就需要在函數內部通過kw檢查。

仍以person()函數為例,我們希望檢查是否有city和job參數:

  1.  
    def person(name, age, **kw):
  2.  
    if 'city' in kw:
  3.  
    # 有city參數
  4.  
    pass
  5.  
    if 'job' in kw:
  6.  
    # 有job參數
  7.  
    pass
  8.  
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

但是調用者仍可以傳入不受限制的關鍵字參數:

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)

如果要限制關鍵字參數的名字,就可以用命名關鍵字參數,例如,只接收cityjob作為關鍵字參數。這種方式定義的函數如下:

  1.  
    def person(name, age, *, city, job):
  2.  
    print(name, age, city, job)

和關鍵字參數**kw不同,命名關鍵字參數需要一個特殊分隔符,后面的參數被視為命名關鍵字參數。

調用方式如下:

  1.  
    >>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')
  2.  
    Jack 24 Beijing Engineer

命名關鍵字參數必須傳入參數名,這和位置參數不同。如果沒有傳入參數名,調用將報錯:

  1.  
    >>> person('Jack', 24, 'Beijing', 'Engineer')
  2.  
    Traceback (most recent call last):
  3.  
    File "<stdin>", line 1, in <module>
  4.  
    TypeError: person() takes 2 positional arguments but 4 were given

由於調用時缺少參數名cityjob,Python解釋器把這4個參數均視為位置參數,但person()函數僅接受2個位置參數。

命名關鍵字參數可以有缺省值,從而簡化調用:

def person(name, age, *, city='Beijing', job):
print(name, age, city, job)

由於命名關鍵字參數city具有默認值,調用時,可不傳入city參數:

  1.  
    >>> person('Jack', 24, job='Engineer')
  2.  
    Jack 24 Beijing Engineer

使用命名關鍵字參數時,要特別注意,不是參數,而是特殊分隔符。如果缺少,Python解釋器將無法識別位置參數和命名關鍵字參數:

  1.  
    def person(name, age, city, job):
  2.  
    # 缺少 *,city和job被視為位置參數
  3.  
    pass

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、關鍵字參數和命名關鍵字參數,這5種參數都可以組合使用,除了可變參數無法和命名關鍵字參數混合。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/命名關鍵字參數和關鍵字參數。

比如定義一個函數,包含上述若干種參數:

  1.  
    def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
  2.  
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)
  3.  
     
  4.  
    def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
  5.  
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, '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。

  1.  
    >>> f1(1, 2)
  2.  
    a = 1 b = 2 c = 0 args = () kw = {}
  3.  
    >>> f1(1, 2, c=3)
  4.  
    a = 1 b = 2 c = 3 args = () kw = {}
  5.  
    >>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b')
  6.  
    a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {}
  7.  
    >>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b', x=99)
  8.  
    a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {'x': 99}
  9.  
    >>> f2(1, 2, d=99, ext=None)
  10.  
    a = 1 b = 2 c = 0 d = 99 kw = {'ext': None}

最神奇的是通過一個tupledict,你也可以調用上述函數:

  1.  
    >>> args = (1, 2, 3, 4)
  2.  
    >>> kw = {'d': 99, 'x': '#'}
  3.  
    >>> f1(*args, **kw)
  4.  
    a = 1 b = 2 c = 3 args = () kw = {'d': 99, 'x': '#'}
  5.  
    >>> args = (1, 2, 3)
  6.  
    >>> kw = {'d': 88, 'x': '#'}
  7.  
    >>> f2(*args, **kw)
  8.  
    a = 1 b = 2 c = 3 d = 88 kw = {'x': '#'}

所以,對於任意函數,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,程序運行時會有邏輯錯誤!

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**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。

命名的關鍵字參數是為了限制調用者可以傳入的參數名,同時可以提供默認值。

定義命名的關鍵字參數不要忘了寫分隔符*,否則定義的將是位置參數。


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