Python中的函数参数：位置参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数

函数的参数

Python中函数定义非常简单，由于函数参数的存在，使函数变得非常灵活应用广泛；不但使得函数能够处理复杂多变的参数，还能简化函数的调用。
Python中的函数参数有如下几种：位置参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数

一、位置参数

位置参数(positional arguments)就是其他语言的参数，其他语言没有分参数的种类是因为只有这一种参数，所有参数都遵循按位置一一对应的原则。
计算x^2 的函数：

def power(x):
    return x * x
power(2)

对于power(x) 函数，参数x就是一个位置参数，也叫做必选参数。当我们调用power函数时，必须传入有且仅有的一个参数x。
/
现在，如果我们要计算 x^3 怎么办？可以再定义一个power3 函数，但是如果要计算 x^4 、 x^5 ……怎么办？我们不可能定义无限多个函数。
你也许想到了，可以把power(x) 修改为power(x, n) ，用来计算 x^n ，说干就干：

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

对于这个修改后的power(x, n) 函数，可以计算任意n次方

print(power(2,10))
print(power(1,10))

输出：
1024
1

修改后的power(x, n) 函数有两个参数：x和n，这两个参数都是位置参数，调用函数时，传入的两个值按照位置顺序依次赋给参数x 和n 。

二、默认参数

由于我们经常计算 x^2 ，所以，完全可以把第二个参数n 的默认值设定为2，这个时候，默认参数就派上用场了。

def power(x,n=2):
s = 1
while n > 0:
s = s*x
n = n-1
return s
print(power(4))
print(power(3,n=3))
print(power(2,4))

输出：
16
27
16

这样，当我们调用power(4) 时，相当于调用power(4, 2) ：
而对于n > 2 的其他情况，就必须明确地传入n ，比如power(2, 4) 。
从上面的例子可以看出，默认参数可以简化函数的调用。
设置默认参数时，有几点要注意：
一、必选参数（位置参数）在前，默认参数在后，否则Python的解释器会报错
二、当函数有多个参数时，把变化大的参数放前面，变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数
使用默认参数有什么好处？
举个例子，我们写个一年级小学生注册的函数，需要传入name 、gender 、age、city四个参数：
由于大多数学生注册时年龄和城市基本一样，就可以把年龄和城市设置为默认参数，这样，大多数学生注册时不需要提供年龄和城市，只提供必须的两个参数，只有与默认参数不符的学生才需要提供额外的信息。

#学籍输入
def enroll(name,gender,age=6,city='BJ'):
print('name is: ',name)
print('gender is: ',gender)
print('age is: ',age)
print('city is: ',city,'/n')
enroll('Tom','M')
enroll('Lisa','f')
enroll('Bob','M',7)
enroll('Lucy','F',7,'TJ')
enroll('Jerry','M',city='SH')

输出：
name is: Tom
gender is: M
age is: 6
city is: BJ

name is: Lisa
gender is: f
age is: 6
city is: BJ

name is: Bob
gender is: M
age is: 7
city is: BJ

name is: Lucy
gender is: F
age is: 7
city is: TJ

name is: Jerry
gender is: M
age is: 6
city is: SH

可见，默认参数降低了函数调用的难度，而一旦需要更复杂的调用时，又可以传递更多的参数来实现。无论是简单调用还是复杂调用，函数只需要定义一个。
注意：默认参数有个最大的坑，演示如下：
先定义一个函数，传入一个list，添加一个end 再返回：

def add_end(list=[]):
list.append('end')
return list

当你正常调用时，结果似乎不错：

print(add_end([1,2,3]))
print(add_end(['x','y']))

输出：
[1, 2, 3, ‘end’]
[‘x’, ‘y’, ‘end’]

#当你使用默认参数调用时，一开始结果也是对的：
print(add_end())
#但是，再次调用add_end() 时，结果就不对了：
print(add_end())
print(add_end())

输出：
[‘end’]
[‘end’, ‘end’]
[‘end’, ‘end’, ‘end’]

很多初学者很疑惑，默认参数是[] ，但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了’end’ 后的list。原因解释如下：
Python函数在定义的时候，默认参数list的值就被计算出来了，即[] ，因为默认参数list也是一个变量，它指向对象[] ，每次调用该函数，如果改变了list的内容，则下次调用时，默认参数的内容就变了，不再是函数定义时的[]了。
定义默认参数要牢记一点：默认参数必须指向不变对象！
因此定义默认参数时一定要使用不可变对象(int、float、str、tuple)。使用可变对象语法上没错，但在逻辑上是不安全的，代码量非常大时，容易产生很难查找的bug。
/
要修改上面的例子，我们可以用None 这个不变对象来实现：

def add_end(list=None):
if list == None:
list = []
list.append('end')
return list
print(add_end([1,2,3]))
print(add_end(['x','y']))
print(add_end())
print(add_end())
print(add_end())

输出：
[1, 2, 3, ‘end’]
[‘x’, ‘y’, ‘end’]
[‘end’]
[‘end’]
[‘end’]

现在，无论调用多少次，都不会有问题。
为什么要设计str 、 None 这样的不变对象呢？因为不变对象一旦创建，对象内部的数据就不能修改，这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外，由于对象不变，多任务环境下同时读取对象不需要加锁，同时读一点问题都没有。我们在编写程序时，如果可以设计一个不变对象，那就尽量设计成不变对象。

三、可变参数

在Python函数中，还可以定义可变参数。顾名思义，可变参数就是传入的参数个数是可变的，可以是1个、2个到任意个，还可以是0个。
我们以数学题为例子，给定一组数字a，b，c…… ，请计算a^2 + b^2 + c^2 +…
要定义出这个函数，我们必须确定输入的参数。由于参数个数不确定，我们首先想到可以把a，b，c……作为一个list或tuple传进来，这样，函数可以定义如下：

def calculator(numbers):
sum = 0
for n in numbers:
sum = sum + n * n
return sum
print(calculator([2,3]))
print(calculator((3,5,6)))

输出：
13
70

但是调用的时候，需要先组装出一个list 或tuple，如果利用可变参数，调用函数的方式就可以简化：

def calculator(*numbers):
sum = 0
for n in numbers:
sum = sum + n * n
return sum
print(calculator(2,3))
print(calculator(3,5,6))

输出：
13
70

定义可变参数和定义一个list 或tuple 参数相比，仅仅在参数前面加了一个* 号。在函数内部，参数numbers接收到的是一个tuple(可变参数将以tuple形式传递)，因此，函数代码完全不变。但是，调用该函数时，可以传入任意个参数，包括0个参数。
如果已经有一个list或者tuple，要调用一个可变参数怎么办？可以这样做：

nums = [2,3,4]
print(calculator(nums[0],nums[1],nums[2]))

输出：29

这种写法当然是可行的，问题是太繁琐，所以Python允许你*在list或tuple前面加一个 号**，把list或tuple的元素变成可变参数传进去：

nums = [2,3,4]
print(calculator(*nums))

输出：29

*nums 表示把nums 这个list的所有元素作为可变参数传进去。这种写法相当有用，而且很常见。

四、关键字参数

python的可变参数以tuple形式传递，而关键字参数则是以dict形式传递。
即可变参数传递的是参数值，关键字参数传递的是参数名:参数值键值对。

形式：**kw 这是惯用写法，建议使用，容易被理解

def stu_info(name,gender,**kw):
    print('name is:',name,' gender is:',gender,' other is :',kw)
stu_info('Bob','M',age=7,city='TJ')
stu_info('Lucy','F',city='BJ')

输出：
name is: Bob gender is: M other is : {‘age’: 7, ‘city’: ‘TJ’}
name is: Lucy gender is: F other is : {‘city’: ‘BJ’}

可变参数和关键字参数都可以接受0个或者多个参数

五、命名关键字参数

Python的命名关键字参数对传入的关键字参数做了进一步的限制。

格式：在关键字参数前增加一个”*”。

def stu_info(name,gender,*,age,city):
    print('name is:',name,' gender is:',gender,' age:',age,' city:',city)
stu_info('Bob','M',age=7,city='TJ')
stu_info('Lucy','F',city='BJ',age=10)

输出：
name is: Bob gender is: M age: 7 city: TJ
name is: Lucy gender is: F age: 10 city: BJ

*关键字参数和命名关键字参数的区别在于，前者可以传递任何名字的参数，而后者只能传递后面名字的参数。*
如果函数定义中已经有了一个可变参数，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：

#args可以传递一个tuple 其后只能传递age和city参数
def stu_info(name,gender,*args,age,city):
print('name is:',name,' gender is:',gender,' age:',age,' city:',city)
for i in args:
print('args:',i)
stu_info('Bob','M',age=7,city='TJ')
stu_info('Lucy','F',(2,3),city='BJ',age=10)

输出：
name is: Bob gender is: M age: 7 city: TJ
name is: Lucy gender is: F age: 10 city: BJ
args: (2, 3)

六、各种参数之间的组合

一次函数调用可以传递以上所述任何一种参数或者多种参数的组合，当然也可以没有任何参数。正如默认参数必须在最右端一样，使用多种参数时也对顺序有严格要求，也是为了解释器可以正确识别到每一个参数。

顺序：位置参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数。

def function(a, b, c=0, *, d, **kw):
    print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)

可读性是代码的一个很重要的要求，所以尽量避免使用多种参数的组合。