2017.05.12

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参考资料：

廖雪峰的官方网站

python函数-菜鸟教程

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1、可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

不可更改的对象：strings,numbers、tuples

可以修改的对象：list,dict

不可变类型：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，不是改变a的值。

可变类型：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la的第三个元素值更改，本身la的“指向"没有动，只是其内部的一部分值被修改了。

2、参数传递

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

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，"Runoob"是String 类型，而变量 a是没有类型的，我们不能说a是List类型，b是string类型。他们仅是一个对象的引用（一个指针），可以是 List类型对象，也可以指向String类型对象。

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。

3、位置参数

定义一个计算x平方的函数

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

上述案例中的power(x)函数，参数x就是一个位置参数。当我们调用power函数时，必须传入有且仅有的一个参数x

定义一个计算x的n次方的函数

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

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

4、默认参数

默认参数有什么好处？最大的好处是能降低调用函数的难度

举例，我们写个一年级小学生注册的函数，需要传入name和gender两个参数，这样可以定义一个函数

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

调用enroll()函数只需要传入两个参数：

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

如果要继续传入年龄、城市等信息怎么办？而大多数学生的年龄和城市信息是相同的，如果要定义4个位置参数，这样会使得调用函数的复杂度大大增加。

因此，我们可以把年龄和城市设为默认参数：

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

这样，大多数学生注册时只提供必须的两个参数：

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

只有与默认参数不符的学生才需要重新输入信息

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

注意的点：

01、++调用时提供默认参数的顺序++

按顺序提供默认参数，比如调用enroll('Bob', 'M', 7)，意思是，除了name，gender这两个参数外，最后1个参数应用在参数age上，city参数由于没有提供，仍然使用默认值。

不按顺序提供部分默认参数：当不按顺序提供部分默认参数时，需要把参数名写上。比如调用enroll('Adam','M',city='Tianjin')，意思是，city参数用传进去的值，其他默认参数继续使用默认值

02、++注意！默认参数必须指向不变对象！++

掉坑的例子

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

当我们正常调用时，结果似乎不错：

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

你使用默认参数调用时：

第一次的结果也是对的

>>> add_end()
['END']

再次调用add_end()时，结果就不对了：

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

原因：Python函数在定义的时候，默认参数L的值是[]，因为默认参数L也是一个变量，它指向可变对象list类型的[]，每次调用该函数，如果改变了L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。

所以，定义默认参数要牢记一点：默认参数必须指向不变对象！

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

这样，无论我们调用多少次，都不会有问题：

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

为什么要设计str、None这样的不变对象呢？

原因：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。

5、可变参数

可变参数允许你传入0个或任意个参数，这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple。

举例：请计算a2 + b2 + c2 + ……。
定义如下函数：

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

在函数内部，参数numbers接收到的是一个tuple，可以接收任意个数的参数。

>>> calc(1, 2)
5

如果已经有一个list或者tuple，比如，nums=[1,2,3],可以把list或tuple的元素变成可变参数传进去

>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(*nums)
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6、关键字参数

关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数，这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。
举例如下：

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

这个函数中，必选参数是：name、age，关键字参数为**kw。
只传入必选参数时

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

传入任意个数的关键字参数

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

我们也可以把要传进去的关键字参数组装成一个dict，然后传进去，举例：

>>> def person(name, age, **kw):
...     print('name:', name, 'age:', age, 'others:', kw)
...
>>> dict1={'city':'zhuhai','school':'SYSU'}#组装成一个dict
>>> person('stefanie',22,**dict1)
name: stefanie age: 22 others: {'city': 'zhuhai', 'school': 'SYSU'}

注意：dict1表示把这个dict的所有key-value用关键字参数传入到函数的kw参数，kw将获得一个dict，注意kw获得的字典是dict1的一份拷贝，对kw的改动不会影响到函数外的dict1。

7、命名关键字参数

作用：限制关键字参数的名字。
例如，对于person()这个函数，我们想它只接收city和job作为关键字参数。那么就可以定义如下的函数：

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

和关键字参数kw不同，命名关键字参数需要一个特殊分隔符，后面的参数被视为命名关键字参数

调用函数

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

++注意：++

01、命名关键字参数必须传入参数名，如果没有传入参数名，调用将报错。

>>> 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

看报错信息：person() takes 2 positional arguments but 4 were given
我们发现，python解释器把没有参数名的参数当作了位置参数，而person（）这个函数中，仅有两个位置参数，我们确传入了4个位置参数。

解决办法：如果我们在命名关键字参数给出了缺省值，可以简化调用，举例：

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

调用函数person()

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

02、命名关键字参数须加一个作为特殊分隔符。如果缺少，Python解释器将无法识别位置参数和命名关键字参数：**

def person(name, age, city, job):
    # 缺少 *，city和job被视为位置参数
    pass

8、参数组合

在Python中定义函数，可以用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数，这5种参数都可以组合使用。但是请注意，参数定义的顺序必须是：必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数。

比如定义如下函数，包含上述5钟类型的参数：

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)

在函数调用的时候，Python解释器自动按照参数位置和参数名把对应的参数传进去。

>>> 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}

疑问：

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

为什么这里没有传必选参数和默认参数，但是输出的结果中，好像把1, 2, 3默认当作了必选参数和默认参数，只把数字4传进了可变参数args中？不是很理解，有没有小哥哥可以帮忙解答下**

小结：
默认参数一定要用不可变对象，如果是可变对象，程序运行时会有逻辑错误！

要注意定义可变参数和关键字参数的语法：

*args是可变参数，args接收的是一个tuple；

**kw是关键字参数，kw接收的是一个dict。

以及调用函数时如何传入可变参数和关键字参数的语法：

可变参数既可以直接传入：func(1, 2, 3)，又可以先组装list或tuple，再通过args传入：func((1, 2, 3))；

关键字参数既可以直接传入：func(a=1, b=2)，又可以先组装dict，再通过kw传入：func({'a': 1, 'b': 2})。

使用args和*kw是Python的习惯写法，当然也可以用其他参数名，但最好使用习惯用法。

命名的关键字参数是为了限制调用者可以传入的参数名，同时可以提供默认值。

定义命名的关键字参数在没有可变参数的情况下不要忘了写分隔符*，否则定义的将是位置参数。