Python学习笔记（10）——函数参数

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本章继续学习函数的知识。

本文仅供个人记录和复习，不用于其他用途

默认参数

比如我们现在定义一个函数，用于计算x²：

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def power(x):
    return x * x

那么如果我现在想计算x的次方，是不是又得重新写一遍呢？为了函数的泛用性，我们可以为它添加一个参数y，用于表示函数的指数：

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def power(x, n):
    sum = 1
    while n > 0:
        n -= 1
        sum *= x
    return sum

由于我们经常要计算x的平方，所以我们可以给n设定一个默认值：

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def power(x, n = 2):
    sum = 1
    while n > 0:
        n -= 1
        sum *= x
    return sum

如果不设定默认值，那么我们每次都得传入x的指数。而这个默认值能够让我们不传入指数，让Python默认执行x的平方运算。

注意一下，必选参数在前，默认参数在后，这个顺序是不能够改变的。想一想，如果默认参数可以在必选参数前，那么我们如何修改默认参数呢？如果我们每次都要提供默认参数，那么它显然就失去了默认的意义。

如果我们在调用函数时，需要修改默认参数的值，那么可以按照顺序提供参数。不过有的时候你想修改第二个默认参数，那么怎么办呢？

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def dataIn(name, age, city = 'beijing', province = 'beijing'):
    print name
    print age
    print city
    print province

上面是一个拥有两个默认参数的函数，如果你只想改变province的值，那么可以调用dataIn(‘miao’, 18, province = ‘tianjing’)。

默认参数的陷阱

比如我们定义一个函数，用于给list添加一个结束符‘End’：

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def addEnd(L = []):
    L.append('End')
    return L
print addEnd([1, 2, 3])
print addEnd(['x', 'y', 'z'])

你会发现效果还可以：

[1, 2, 3, 'End']
['x', 'y', 'z', 'End']

那么我们这么做呢：

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print addEnd()

结果看起来是对的：

['End']

但是当我们添加多个时：

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print addEnd()
print addEnd()
print addEnd()

就会得到下面的结果：

['End']
['End', 'End']
['End', 'End', 'End']

为什么会这样呢？我们设置的默认参数是[]，而且应该是一个临时变量，函数结束时自动删除，怎么会记录之前的数据呢？

事实上，Python的函数有些不同，默认参数在函数定义时就已经创建。如果默认参数是一个可变对象，而且函数中也改变了它的值。那么Python就会保留这个可变对象，并且作为下次调用该函数时的默认值。

由于这个不同的之处，我们每添加一次‘End’，默认参数[]都会将它记录下来。因此，默认参数必须指向不变对象。

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#include <iostream>
using namespace std;
string addEnd(string str = "")
{
    str.append("End");
    return str;
}
int main()
{
    cout << addEnd();
    cout << addEnd();
}

C++就不会产生这种情况，默认参数不会记录之前的值。那么怎么解决这个问题呢？

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def addEnd(L = None):
    if L is None:
        L = []
    L.append('End')
    return L

由于默认参数是None，是一个不可变对象。因此Python不会保留它的值，哪怕它在函数体中被修改过。所以，我们能使用不可变对象时，最好不要使用类似于list的可变对象。

可变参数

我们还可以定义可变参数，也就是传入参数的个数可变。比如我们要计算a² + b² + c² + …，那么这个时候参数不确定，我们只能够将a、b、c…作为一个tuple或list传入：

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def calc(num):
    sum = 0
    for n in num:
        sum = sum + n * n
    return sum

那么调用这个函数时，就必须用list或tuple包装：

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print calc([1, 2, 3])

这样调用函数显得有些麻烦，我们可以将参数变为可变参数：

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def calc(*num):
    sum = 0
    for n in num:
        sum = sum + n * n
    return sum

我们只需要添加一个*，就可以传入任意个参数，包括0个参数：

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print calc(1, 2 ,3)
print calc()

但是呢，假如我还是要传入一个list或者tuple，那么怎么办呢？如果直接传入是不行的，因为可变参数不能被list初始化。你当然可以这么做：

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nums = [1, 2, 3]
print calc(nums[0], nums[1], nums[2])

不过这样太麻烦了，我们可以在num前面加上一个*，这样就可以把list中的元素转变为可变参数传入：

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print calc(*nums)

关键字参数

可变参数可以接受任意个数的参数，并且把它们包装成tuple，给函数块调用。而关键字参数则是接受任意个含参数名的参数，并且包装成一个dict：

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

name和age是必选参数，而kw是关键字参数。我们可以只调用必选参数：

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print person('miao', 18)

同时也可以传入任意个数的关键字参数：

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print person('miao', 18, city = 'shanghai', job = 'student')

输出如下：

name: miao age: 18 other: {'city': 'shanghai', 'job': 'student'}

关键字参数可用于扩展函数功能，比如用户注册时，有可选项和必选项，那么这就可以用到关键字参数。当然，你也可以直接将dict传入，不过这样很复杂，没有关键字参数方便。

多种参数组合

比如定义一个函数，包含以上四种参数形式：

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

事实上，这个函数用起来不是很方便。如果你要输入可变参数或者关键字参数，那么你就必须要提供默认参数。比如：

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func(1, 2, 3, 'a', 'b', c = 99)

你以为是正确的？其实是错的。因为c其实是默认参数，所以你不能够设置c为关键字：

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func(1, 2, 3, 'a', 'b', d = 99)

结果输出如下：

a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {'d': 99}

总之，我们在使用参数列表时，一定要注意参数的顺序。