参数类型
阅读: 21351 评论：9绝大多数函数接收一定数量的参数，然后根据实际调用时提供的参数的值的不同，输出不同的结果。前面我们说过，将函数内部的参数名字，定义得和外部变量的名字一样是一种不好的习惯，它容易混淆思维，甚至发生错误。通常我们定义和给函数传递参数是这样的：
x, y, z = 1, 2, 3
def add(a, b, c):
return a+b+c
add(x, y, x) # 使用变量，传递参数
add(4, 5, 6) # 直接传递值也是可以的。
在上面的例子中，a，b，c叫做形式参数，简称形参。而x，y，z和4，5，6叫做实际参数，简称实参，也就是实际要传递的值。而我们通常讨论的参数，指的都是形参。
定义函数时，参数的名字和位置确定下来，函数的接口就固定了。对于函数的调用者来说，只需要知道如何传递正确的参数，以及函数将返回什么样的值就够了，函数内部的复杂逻辑被封装起来，调用者无需了解。Python函数的参数定义灵活度非常大。除了正常定义的位置参数外，还可以使用默认参数、动态参数和关键字参数，这些都是形参的种类。
一、 位置参数
也叫必传参数，顺序参数，是最重要的，也是必须在调用函数时明确提供的参数！位置参数必须按先后顺序，一一对应，个数不多不少的传递！
上面例子中的a，b，c就是位置参数，我们在使用add(4, 5, 6)调用时，就是将4传给a，5传给b，6传给c的一一对应传递。类似add(4, 5, 6, 7)、add(4)和add(5, 4, 6)这种“画蛇添足”、“缺胳膊少腿”和“嫁错郎”类型的调用都是错误的。其中，add(5, 4, 6)的调用在语法上没问题，但是输出结果可能和预期的不一致。
注意: Python在做函数参数传递的时候不会对数据类型进行检查，理论上你传什么类型都可以！
def add(a, b, c):
return a+b+c
result = add("haha", 2, 3)
但是，上面的add函数，如果你传递了一个字符串和两个数字，结果是弹出异常，因为字符串无法和数字相加。这就是Python的弱数据类型和动态语言的特点。在简单、方便的时候，需要你自己去实现数据类型检查。
Traceback (most recent call last):
File "F:/Python/pycharm/201705/func.py", line 33, in <module>
result = add("haha", 2, 3)
File "F:/Python/pycharm/201705/func.py", line 31, in add
return a+b+c
TypeError: must be str, not int
二、 默认参数
在函数定义时，如果给某个参数提供一个默认值，这个参数就变成了默认参数，不再是位置参数了。在调用函数的时候，我们可以给默认参数传递一个自定义的值，也可以使用默认值。
def power(x, n = 2):
return x**n
ret1 = power(10) # 使用默认的参数值n=2
ret2 = power(10, 4) # 将4传给n，实际计算10**4的值
上面例子中的n就是个默认参数。默认参数可以简化函数的调用，在为最常用的情况提供简便调用的同时，还可以在特殊情况时传递新的值。但是在设置默认参数时，有几点要注意：
- 默认参数必须在位置参数后面！
如果你违反了这点，在语法层面直接是通不过的。
# 这是一个错误的例子
def power(n = 2,x):
return x**n
- 当有多个默认参数的时候，通常将更常用的放在前面，变化较少的放后面。
def student(name, sex, age, classroom="101", tel="88880000", address="..."):
pass
- 在调用函数的时候，尽量给实际参数提供默认参数名。
def student(name, sex, age, classroom="101", tel="88880000", address="..."):
pass
student('jack','male',17) # 其它全部使用默认值
student('tom','male',18,'102','666666','beijing') # 全部指定默认参数的值
student('mary','female',18,'102',tel='666666') # 挑着来
student('mary','female',18,tel='666666','beijing') # 这是错误的参数传递方式
student("mary","female",18,tel="666666",address="beijing")
注意最后两种调用方式，倒数第二种是错误的，而最后一种是正确的。为什么会这样？因为一切没有提供参数名的实际参数，都会当做位置参数按顺序从参数列表的左边开头往右匹配！
- 使用参数名传递参数
通常我们在调用函数时，位置参数都是按顺序先后传入,而且必须在默认参数前面。但如果在位置参数传递时，给实参指定位置参数的参数名，那么位置参数也可以不按顺序调用，例如：
def student(name, age, classroom, tel, address="..."):
pass
student(classroom=101, name="Jack", tel=66666666, age=20)
注意指定的参数名必须和位置参数的名字一样。
- 默认参数尽量指向不变的对象！
下面是国内某上市互联网公司Python面试真题：
def func(a=[]):
a.append("A")
return a
print(func())
print(func())
print(func())
不要上机测试，仅凭代码，你能说出打印的结果吗？
很多同学可能会说，这还不简单，肯定是下面的结果啊：
['A']
['A']
['A']
真的是这样吗？错了！真正的结果是：
['A']
['A', 'A']
['A', 'A', 'A']
Why?为什么会这样？
因为Python函数体在被读入内存的时候，默认参数a指向的空列表对象就会被创建，并放在内存里了。因为默认参数a本身也是一个变量，保存了指向对象[]的地址。每次调用该函数，往a指向的列表里添加一个A。a没有变，始终保存的是指向列表的地址，变的是列表内的数据！我们可以测试一下：
def func(a=[]):
print("函数内部a的地址为：%s" % id(a))
a.append("A")
return a
b = func()
print('此时b的值为：%s' % b)
print("函数外部b的地址为：%s" % id(b))
print("-------------")
c = func()
print('此时c的值为：%s' % c)
print("函数外部c的地址为：%s" % id(c))
print("-------------")
d = func()
print('此时d的值为：%s' % d)
print("函数外部d的地址为：%s" % id(d))
打印结果是：
函数内部a的地址为：39287880 此时b的值为：['A'] 函数外部b的地址为：39287880 ------------- 函数内部a的地址为：39287880 此时c的值为：['A', 'A'] 函数外部c的地址为：39287880 ------------- 函数内部a的地址为：39287880 此时d的值为：['A', 'A', 'A'] 函数外部d的地址为：39287880
那么如何避免这个问题呢？
使用不可变的数据类型作为默认值！
def func(a=None):
# 注意下面的if语句
if a is None:
a = []
a.append("A")
return a
print(func())
print(func())
print(func())
将默认参数a设置为一个类似None，数字或字符串之类的不可变对象。在函数内部，将它转换为可变的类型，比如空列表。这样一来，不管调用多少次，运行结果都是['A']了。
三、 动态参数
顾名思义，动态参数就是传入的参数的个数是动态的，可以是1个、2个到任意个，还可以是0个。在不需要的时候，你完全可以忽略动态函数，不用给它传递任何值。
Python的动态参数有两种，分别是*args和**kwargs，这里面的关键是一个和两个星号的区别，而不是args和kwargs在名字上的区别，实际上你可以使用*any或**whatever的方式。但就如self一样，默认大家都使用*args和**kwargs。
注意：动态参数，必须放在所有的位置参数和默认参数后面！
def func(name, age, sex='male', *args, **kwargs):
pass
1.*args
一个星号表示接收任意个参数。调用时，会将实际参数打包成一个元组传入形式参数。如果参数是个列表，会将整个列表当做一个参数传入。例如：
def func(*args):
for arg in args:
print(arg)
func('a', 'b', 'c')
li = [1, 2, 3]
func(li)
运行结果是：
a b c [1, 2, 3]
通过循环args，我们可以获得传递的每个参数。但是li这个列表，我们本意是让它内部的1,2,3分别当做参数传递进去，但实际情况是列表本身被当做一个整体给传递进去了。怎么办呢？使用一个星号！调用函数，传递实参时，在列表前面添加一个星号就可以达到目的了。实际情况是，不光列表，任何序列类型数据对象，比如字符串、元组都可以通过这种方式将内部元素逐一作为参数，传递给函数。而字典，则会将所有的key逐一传递进去。
def func(*args):
for arg in args:
print(arg)
li = [1, 2, 3]
func(*li)
2.**kwargs
两个星表示接受键值对的动态参数，数量任意。调用的时候会将实际参数打包成字典。例如：
def func(**kwargs):
for kwg in kwargs:
print(kwg, kwargs[kwg])
print(type(kwg))
func(k1='v1', k2=[0, 1, 2])
运行结果是：
k1 v1 <class 'str'> k2 [0, 1, 2] <class 'str'>
而如果我们这样传递一个字典dic呢？我们希望字典内的键值对能够像上面一样被逐一传入。
def func(**kwargs):
for kwg in kwargs:
print(kwg, kwargs[kwg])
dic = {
'k1': 'v1',
'k2': 'v2'
}
func(dic)
实际结果却是弹出错误，为什么？
Traceback (most recent call last):
File "F:/Python/pycharm/201705/func.py", line 10, in <module>
func(dic)
TypeError: func() takes 0 positional arguments but 1 was given
因为这时候，我们其实是把dic当做一个位置参数传递给了func函数。而func函数并不接收任何位置函数。那怎么办呢？使用两个星号！
def func(**kwargs):
for kwg in kwargs:
print(kwg, kwargs[kwg])
dic = {
'k1': 'v1',
'k2': 'v2'
}
func(**dic)
有了前面一个星号的基础，这里我们应该很好理解了。两个星号能将字典内部的键值对逐一传入**kwargs。
3.“万能”参数
当*args和**kwargs组合起来使用，理论上能接受任何形式和任意数量的参数，在很多代码中我们都能见到这种定义方式。需要注意的是，*args必须出现在**kwargs之前。
def func(*args, **kwargs):
for arg in args:
print(arg)
for kwg in kwargs:
print(kwg, kwargs[kwg])
lis = [1, 2, 3]
dic = {
'k1': 'v1',
'k2': 'v2'
}
func(*lis, **dic)
现在我们结合一下普通参数和万能参数，看看会有什么情况发生：
def func(a, b, c=1, *args, **kwargs):
for arg in args:
print(arg)
for kwg in kwargs:
print(kwg, kwargs[kwg])
lis = ['aaa', 'bbb', 'ccc']
dic = {
'k1': 'v1',
'k2': 'v2'
}
func(1, 2, *lis, **dic)
打印结果是：
bbb ccc k1 v1 k2 v2
列表lis中的第一个元素‘aaa’怎么没有打印出来？
我们改一下代码，打印一下参数c的结果就知道了：
def func(a, b, c=1, *args, **kwargs):
print('c的值是:', c)
for arg in args:
print(arg)
for kwg in kwargs:
print(kwg, kwargs[kwg])
lis = ['aaa', 'bbb', 'ccc']
dic = {
'k1': 'v1',
'k2': 'v2'
}
func(1, 2, *lis, **dic)
打印结果为：
c的值是: aaa
bbb
ccc
k1 v1
k2 v2
原来，lis的第一个元素被传递给参数c了！这就是Python的参数传递规则之一。
4.关键字参数
对于*args和**kwargs参数，函数的调用者可以传入任意不受限制的参数。比如：
def func(*args):
pass
func("haha", 1, [], {})
func(1,2,3,4,5,6)
对于这样的参数传递方式，虽然灵活性很大，但是风险也很大，可控性差，必须自己对参数进行过滤和判定。例如下面我只想要姓名、年龄和性别，就要自己写代码检查：
def student(name, age, **kwargs):
if 'sex' in kwargs:
student_sex = kwargs['sex']
但是实际上，用户任然可以随意调用函数，比如student("jack", 18, xxx='male')，并且不会有任何错误发生。而我们实际期望的是类似student("jack", 18, sex='male')的调用。那么如何实现这种想法呢？
可以用关键字参数！关键字参数前面需要一个特殊分隔符*和位置参数及默认参数分隔开来，*后面的参数被视为关键字参数。在函数调用时，关键字参数必须传入参数名，这和位置参数不同。如果没有传入参数名，调用将报错。不同于默认参数，关键字参数必须传递，但是关键字参数也可以有缺省值，这时就可以不传递了，从而简化调用。
我们把前面的函数改写一下：
def student(name, age, *, sex):
pass
student(name="jack", age=18, sex='male')
注意函数的定义体首行。
如果函数定义中已经有了一个*args参数，后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了。
def student(name, age=10, *args, sex, classroom, **kwargs):
pass
student(name="jack", age=18, sex='male', classroom="202", k1="v1")
Python的函数参数种类多样、形态多变，既可以实现简单的调用，又可以传入非常复杂的参数。需要我们多下功夫，多写实际代码，多做测试，逐步理清并熟练地使用参数。