python——可变参数和关键字参数(*args、 **kw)
2018-02-01 22:05
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1. 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…… a,b,c……,请计算a 2 +b 2 +c 2 +…… a2+b2+c2+……。
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…… a,b,c……作为一个list或tuple传进来,这样,函数可以定义如下:
def calc(numbers): sum = 0 for n in numbers: sum = sum + n * n return sum
但是调用的时候,需要先组装出一个list或tuple:
>>> calc([1, 2, 3]) 14 >>> calc((1, 3, 5, 7)) 84
如果利用可变参数,调用函数的方式可以简化成这样:
>>> calc(1, 2, 3) 14 >>> calc(1, 3, 5, 7) 84
所以,我们把函数的参数改为可变参数:
def calc(*numbers): sum = 0 for n in numbers: sum = sum + n * n return sum
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,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:
>>> calc(1, 2) 5 >>> calc() 0
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 = [1, 2, 3] >>> calc(nums[0], nums[1], nums[2]) 14
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 = [1, 2, 3] >>> calc(*nums) 14 >>> nums = (1,2,3) >>> calc(*nums) 14
*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。
2. 关键字参数
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。而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。请看示例:
def person(name, age, **kw): print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)
函数
person除了必选参数
name和
age外,还接受关键字参数
kw。在调用该函数时,可以只传入必选参数:
>>> person('Michael', 30) name: Michael age: 30 other: {}
也可以传入任意个数的关键字参数:
>>> person('Bob', 35, city='Beijing') name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'} >>> person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer') name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job': 'Engineer'}
关键字参数有什么用?它可以扩展函数的功能。比如,在
person函数里,我们保证能接收到
name和
age这两个参数,但是,如果调用者愿意提供更多的参数,我们也能收到。试想你正在做一个用户注册的功能,除了用户名和年龄是必填项外,其他都是可选项,利用关键字参数来定义这个函数就能满足注册的需求。
和可变参数类似,也可以先组装出一个
dict,然后,把该
dict转换为关键字参数传进去:
>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'} >>> person('Jack', 24, city=extra['city'], job=extra['job']) name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
当然,上面复杂的调用可以用简化的写法:
>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'} >>> person('Jack', 24, **extra) name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
**extra表示把
extra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
dict是
extra的一份拷贝,对
kw的改动不会影响到函数外的
extra。
3. 命名关键字参数
对于关键字参数,函数的调用者可以传入任意不受限制的关键字参数。至于到底传入了哪些,就需要在函数内部通过kw检查。
仍以
person()函数为例,我们希望检查是否有
city和
job参数:
def person(name, age, **kw): if 'city' in kw: # 有city参数 pass if 'job' in kw: # 有job参数 pass print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)
但是调用者仍可以传入不受限制的关键字参数:
>>> person('Jack', 24, city='Beijing', addr='Chaoyang', zipcode=123456)
如果要限制关键字参数的名字,就可以用命名关键字参数,例如,只接收
city和
job作为关键字参数。这种方式定义的函数如下:
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。
调用方式如下:
>>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer') Jack 24 Beijing Engineer
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:
def person(name, age, *args, city, job): print(name, age, args, city, job)
命名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:(name,age必须传入但不写关键字,city和job也必须传入且仅传这两个关键字和相应的值,不能多一个也不能少一个)
>>> person('Jack', 24, 'Beijing', 'Engineer') Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: person() takes 2 positional arguments but 4 were given
这是廖网站python解释器给出的错误提示,以下是我的错误信息:
>>> person('Jack', 24, 'Beijing', 'Engineer') Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: person() missing 2 required keyword-only arguments: 'city' and 'job'
命名关键字参数可以有缺省值,从而简化调用:
def person(name, age, *, city='Beijing', job): print(name, age, city, job)
由于命名关键字参数
city具有默认值,调用时,可不传入
city参数:
>>> person('Jack', 24, job='Engineer') Jack 24 Beijing Engineer
使用命名关键字参数时,要特别注意,如果没有可变参数,就必须加一个*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。
4. 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。比如定义一个函数,包含上述若干种参数:
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}
最神奇的是通过一个
tuple和
dict,你也可以调用上述函数:
>>> args = (1, 2, 3, 4) >>> kw = {'d': 99, 'x': '#'} >>> f1(*args, **kw) a = 1 b = 2 c = 3 args = (4,) kw = {'d': 99, 'x': '#'} >>> args = (1, 2, 3) >>> kw = {'d': 88, 'x': '#'} >>> f2(*args, **kw) a = 1 b = 2 c = 3 d = 88 kw = {'x': '#'}
所以,对于任意函数,都可以通过类似
func(*args, **kw)的形式调用它,无论它的参数是如何定义的。
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