2017.05.12

參考資料：

廖雪峰的官方網(wǎng)站

python函數(shù)-菜鳥教程

1、可更改(mutable)與不可更改(immutable)對(duì)象

不可更改的對(duì)象：strings,numbers、tuples

可以修改的對(duì)象：list,dict

不可變類型：變量賦值 a=5 后再賦值 a=10，這里實(shí)際是新生成一個(gè) int 值對(duì)象 10，再讓 a 指向它，不是改變a的值。

可變類型：變量賦值 la=[1,2,3,4] 后再賦值 la[2]=5 則是將 list la的第三個(gè)元素值更改，本身la的“指向"沒(méi)有動(dòng)，只是其內(nèi)部的一部分值被修改了。

2、參數(shù)傳遞

>>> a=[1,2,3]
>>> b="stefanie"

以上代碼中，[1,2,3] 是 List 類型，"Runoob"是String 類型，而變量 a是沒(méi)有類型的，我們不能說(shuō)a是List類型，b是string類型。他們僅是一個(gè)對(duì)象的引用（一個(gè)指針），可以是 List類型對(duì)象，也可以指向String類型對(duì)象。

對(duì)于函數(shù)的調(diào)用者來(lái)說(shuō)，只需要知道如何傳遞正確的參數(shù)，以及函數(shù)將返回什么樣的值就夠了，函數(shù)內(nèi)部的復(fù)雜邏輯被封裝起來(lái)，調(diào)用者無(wú)需了解。

3、位置參數(shù)

定義一個(gè)計(jì)算x平方的函數(shù)

 def power(x):
     return x * x
 power(5)
25

上述案例中的power(x)函數(shù)，參數(shù)x就是一個(gè)位置參數(shù)。當(dāng)我們調(diào)用power函數(shù)時(shí)，必須傳入有且僅有的一個(gè)參數(shù)x

定義一個(gè)計(jì)算x的n次方的函數(shù)

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

power(x, n)函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)：x和n，這兩個(gè)參數(shù)都是位置參數(shù)，調(diào)用函數(shù)時(shí)，傳入的兩個(gè)值按照位置順序依次賦給參數(shù)x和n

4、默認(rèn)參數(shù)

默認(rèn)參數(shù)有什么好處？最大的好處是能降低調(diào)用函數(shù)的難度

舉例，我們寫個(gè)一年級(jí)小學(xué)生注冊(cè)的函數(shù)，需要傳入name和gender兩個(gè)參數(shù)，這樣可以定義一個(gè)函數(shù)

def enroll(name, gender):
    print('name:', name)
    print('gender:', gender

調(diào)用enroll()函數(shù)只需要傳入兩個(gè)參數(shù)：

>>> enroll('Sarah', 'F')
name: Sarah
gender: F

如果要繼續(xù)傳入年齡、城市等信息怎么辦？而大多數(shù)學(xué)生的年齡和城市信息是相同的，如果要定義4個(gè)位置參數(shù)，這樣會(huì)使得調(diào)用函數(shù)的復(fù)雜度大大增加。

因此，我們可以把年齡和城市設(shè)為默認(rèn)參數(shù)：

def enroll(name, gender, age=6, city='Beijing'):
    print('name:', name)
    print('gender:', gender)
    print('age:', age)
    print('city:', city)

這樣，大多數(shù)學(xué)生注冊(cè)時(shí)只提供必須的兩個(gè)參數(shù)：

>>> enroll('Sarah', 'F')
name: Sarah
gender: F
age: 6
city: Beijing

只有與默認(rèn)參數(shù)不符的學(xué)生才需要重新輸入信息

enroll('Bob', 'M', 7)
enroll('Adam', 'M', city='Tianjin')

注意的點(diǎn)：

01、++調(diào)用時(shí)提供默認(rèn)參數(shù)的順序++

按順序提供默認(rèn)參數(shù)，比如調(diào)用enroll('Bob', 'M', 7)，意思是，除了name，gender這兩個(gè)參數(shù)外，最后1個(gè)參數(shù)應(yīng)用在參數(shù)age上，city參數(shù)由于沒(méi)有提供，仍然使用默認(rèn)值。

不按順序提供部分默認(rèn)參數(shù)：當(dāng)不按順序提供部分默認(rèn)參數(shù)時(shí)，需要把參數(shù)名寫上。比如調(diào)用enroll('Adam','M',city='Tianjin')，意思是，city參數(shù)用傳進(jìn)去的值，其他默認(rèn)參數(shù)繼續(xù)使用默認(rèn)值

02、++注意！默認(rèn)參數(shù)必須指向不變對(duì)象！++

掉坑的例子

def add_end(L=[]):
    L.append('END')
    return L

當(dāng)我們正常調(diào)用時(shí)，結(jié)果似乎不錯(cuò)：

>>> add_end([1, 2, 3])
[1, 2, 3, 'END']
>>> add_end(['x', 'y', 'z'])
['x', 'y', 'z', 'END']

你使用默認(rèn)參數(shù)調(diào)用時(shí)：

第一次的結(jié)果也是對(duì)的

>>> add_end()
['END']

再次調(diào)用add_end()時(shí)，結(jié)果就不對(duì)了：

>>> add_end()
['END', 'END']
>>> add_end()
['END', 'END', 'END']

原因：Python函數(shù)在定義的時(shí)候，默認(rèn)參數(shù)L的值是[]，因?yàn)槟J(rèn)參數(shù)L也是一個(gè)變量，它指向可變對(duì)象list類型的[]，每次調(diào)用該函數(shù)，如果改變了L的內(nèi)容，則下次調(diào)用時(shí)，默認(rèn)參數(shù)的內(nèi)容就變了，不再是函數(shù)定義時(shí)的[]了。

所以，定義默認(rèn)參數(shù)要牢記一點(diǎn)：默認(rèn)參數(shù)必須指向不變對(duì)象！

修改上面的例子，我們可以用None這個(gè)不變對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)：

    def add_end(L=None):
    if L is None:
        L = []
    L.append('END')
    return L

這樣，無(wú)論我們調(diào)用多少次，都不會(huì)有問(wèn)題：

>>> add_end()
['END']
>>> add_end()
['END']

為什么要設(shè)計(jì)str、None這樣的不變對(duì)象呢？

原因：不變對(duì)象一旦創(chuàng)建，對(duì)象內(nèi)部的數(shù)據(jù)就不能修改，這樣就減少了由于修改數(shù)據(jù)導(dǎo)致的錯(cuò)誤。此外，由于對(duì)象不變，多任務(wù)環(huán)境下同時(shí)讀取對(duì)象不需要加鎖，同時(shí)讀一點(diǎn)問(wèn)題都沒(méi)有。我們?cè)诰帉懗绦驎r(shí)，如果可以設(shè)計(jì)一個(gè)不變對(duì)象，那就盡量設(shè)計(jì)成不變對(duì)象。

5、可變參數(shù)

可變參數(shù)允許你傳入0個(gè)或任意個(gè)參數(shù)，這些可變參數(shù)在函數(shù)調(diào)用時(shí)自動(dòng)組裝為一個(gè)tuple。

舉例：請(qǐng)計(jì)算a2 + b2 + c2 + ……。
定義如下函數(shù)：

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

在函數(shù)內(nèi)部，參數(shù)numbers接收到的是一個(gè)tuple，可以接收任意個(gè)數(shù)的參數(shù)。

>>> calc(1, 2)
5

如果已經(jīng)有一個(gè)list或者tuple，比如，nums=[1,2,3],可以把list或tuple的元素變成可變參數(shù)傳進(jìn)去

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

6、關(guān)鍵字參數(shù)

關(guān)鍵字參數(shù)允許你傳入0個(gè)或任意個(gè)含參數(shù)名的參數(shù)，這些關(guān)鍵字參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部自動(dòng)組裝為一個(gè)dict。
舉例如下：

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

這個(gè)函數(shù)中，必選參數(shù)是：name、age，關(guān)鍵字參數(shù)為**kw。
只傳入必選參數(shù)時(shí)

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

傳入任意個(gè)數(shù)的關(guān)鍵字參數(shù)

>>> person('stefanie',22,city='zhuhai',school='SYSU')
name: stefanie age: 22 others: {'school': 'SYSU', 'city': 'zhuhai'}

我們也可以把要傳進(jìn)去的關(guān)鍵字參數(shù)組裝成一個(gè)dict，然后傳進(jìn)去，舉例：

>>> def person(name, age, **kw):
...     print('name:', name, 'age:', age, 'others:', kw)
...
>>> dict1={'city':'zhuhai','school':'SYSU'}#組裝成一個(gè)dict
>>> person('stefanie',22,**dict1)
name: stefanie age: 22 others: {'city': 'zhuhai', 'school': 'SYSU'}

注意：dict1表示把這個(gè)dict的所有key-value用關(guān)鍵字參數(shù)傳入到函數(shù)的kw參數(shù)，kw將獲得一個(gè)dict，注意kw獲得的字典是dict1的一份拷貝，對(duì)kw的改動(dòng)不會(huì)影響到函數(shù)外的dict1。

7、命名關(guān)鍵字參數(shù)

作用：限制關(guān)鍵字參數(shù)的名字。
例如，對(duì)于person()這個(gè)函數(shù)，我們想它只接收city和job作為關(guān)鍵字參數(shù)。那么就可以定義如下的函數(shù)：

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

和關(guān)鍵字參數(shù)kw不同，命名關(guān)鍵字參數(shù)需要一個(gè)特殊分隔符，后面的參數(shù)被視為命名關(guān)鍵字參數(shù)

調(diào)用函數(shù)

>>> person('stefanie',22,city='zhuhai',job='engineer')
stefanie 22 zhuhai engineer

++注意：++

01、命名關(guān)鍵字參數(shù)必須傳入?yún)?shù)名，如果沒(méi)有傳入?yún)?shù)名，調(diào)用將報(bào)錯(cuò)。

>>> person('stefanie',22,'zhuhai','engineer')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: person() takes 2 positional arguments but 4 were given

看報(bào)錯(cuò)信息：person() takes 2 positional arguments but 4 were given
我們發(fā)現(xiàn)，python解釋器把沒(méi)有參數(shù)名的參數(shù)當(dāng)作了位置參數(shù)，而person（）這個(gè)函數(shù)中，僅有兩個(gè)位置參數(shù)，我們確傳入了4個(gè)位置參數(shù)。

解決辦法：如果我們?cè)诿P(guān)鍵字參數(shù)給出了缺省值，可以簡(jiǎn)化調(diào)用，舉例：

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

調(diào)用函數(shù)person()

>>> person('stefanie',22,job='engineer')
stefanie 22 zhuhai engineer

02、命名關(guān)鍵字參數(shù)須加一個(gè)作為特殊分隔符。如果缺少，Python解釋器將無(wú)法識(shí)別位置參數(shù)和命名關(guān)鍵字參數(shù)：**

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

8、參數(shù)組合

在Python中定義函數(shù)，可以用必選參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)和命名關(guān)鍵字參數(shù)，這5種參數(shù)都可以組合使用。但是請(qǐng)注意，參數(shù)定義的順序必須是：必選參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、命名關(guān)鍵字參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)。

比如定義如下函數(shù)，包含上述5鐘類型的參數(shù)：

def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)
    
def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)

在函數(shù)調(diào)用的時(shí)候，Python解釋器自動(dòng)按照參數(shù)位置和參數(shù)名把對(duì)應(yīng)的參數(shù)傳進(jìn)去。

>>> f1(1, 2)
a = 1 b = 2 c = 0 args = () kw = {}
>>> f1(1, 2, c=3)
a = 1 b = 2 c = 3 args = () kw = {}
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b')
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {}
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b', x=99)
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {'x': 99}
>>> f2(1, 2, d=99, ext=None)
a = 1 b = 2 c = 0 d = 99 kw = {'ext': None}

疑問(wèn)：

>>> args = (1, 2, 3, 4)
>>> kw = {'d': 99, 'x': '#'}
>>> f1(*args, **kw)
a = 1 b = 2 c = 3 args = (4,) kw = {'x': '#', 'd': 99}

為什么這里沒(méi)有傳必選參數(shù)和默認(rèn)參數(shù)，但是輸出的結(jié)果中，好像把1, 2, 3默認(rèn)當(dāng)作了必選參數(shù)和默認(rèn)參數(shù)，只把數(shù)字4傳進(jìn)了可變參數(shù)args中？不是很理解，有沒(méi)有小哥哥可以幫忙解答下**

小結(jié)：
默認(rèn)參數(shù)一定要用不可變對(duì)象，如果是可變對(duì)象，程序運(yùn)行時(shí)會(huì)有邏輯錯(cuò)誤！

要注意定義可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)的語(yǔ)法：

*args是可變參數(shù)，args接收的是一個(gè)tuple；

**kw是關(guān)鍵字參數(shù)，kw接收的是一個(gè)dict。

以及調(diào)用函數(shù)時(shí)如何傳入可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)的語(yǔ)法：

可變參數(shù)既可以直接傳入：func(1, 2, 3)，又可以先組裝list或tuple，再通過(guò)args傳入：func((1, 2, 3))；

關(guān)鍵字參數(shù)既可以直接傳入：func(a=1, b=2)，又可以先組裝dict，再通過(guò)kw傳入：func({'a': 1, 'b': 2})。

使用args和*kw是Python的習(xí)慣寫法，當(dāng)然也可以用其他參數(shù)名，但最好使用習(xí)慣用法。

命名的關(guān)鍵字參數(shù)是為了限制調(diào)用者可以傳入的參數(shù)名，同時(shí)可以提供默認(rèn)值。

定義命名的關(guān)鍵字參數(shù)在沒(méi)有可變參數(shù)的情況下不要忘了寫分隔符*，否則定義的將是位置參數(shù)。