Python參數(shù)類型以及常見的坑

導(dǎo)語

??由于之前遇到過幾次有關(guān)于參數(shù)類型的坑，以及經(jīng)常容易把一些參數(shù)類型搞混淆，現(xiàn)在做一下有關(guān)參數(shù)類型的總結(jié)記錄以及對之前踩坑經(jīng)歷的分析。

參數(shù)類型

首先我們列舉一下有關(guān)于Python的參數(shù)類型，以及實(shí)際上的運(yùn)用和原理。

• 位置參數(shù)（必選參數(shù)）
• 默認(rèn)參數(shù)
• 可變參數(shù)
• 關(guān)鍵字參數(shù)

位置參數(shù)（必選參數(shù)）

首先是位置參數(shù)，同時也被稱作必選參數(shù)，位置參數(shù)很好理解，只要記住這點(diǎn)：

• 在函數(shù)定義時直接給定的此參數(shù)名稱，調(diào)用時按照參數(shù)的位置順序，依次賦予參數(shù)值。

示例：

def person_info(name, age):
    print("My name is %s, I am %s years old" % (name, age))

person_info("zhangsan", "49")    
# name,age都是位置參數(shù)，按照位置順序，函數(shù)中依次接收參數(shù)值。

默認(rèn)參數(shù)

默認(rèn)參數(shù)，默認(rèn)參數(shù)存在許多便利的地方，但是同時也存在許多坑，等到后面我們再去仔細(xì)分析下為什么存在這些坑，以下幾點(diǎn)我們需要注意的：

• 可以為一個或者多個參數(shù)指定默認(rèn)值，當(dāng)調(diào)用函數(shù)時可以不用傳入該參數(shù)值，大大降低函數(shù)調(diào)用的難度。
• 當(dāng)需要用傳入的參數(shù)值代替默認(rèn)參數(shù)的默認(rèn)值時，可以按照參數(shù)位置順序傳入，同時也可以指定參數(shù)名傳入。

示例：

def person_info(name, age, sex='man'):
    print("My name is %s, I am %s years old, I am %s" % (name, age, sex))

person_info('zhangsan', '15')
person_info('lisi', '15', 'women')
person_info('lisi', '20', sex='women')

可變參數(shù)

可變參數(shù)，顧名思義就是傳入的參數(shù)數(shù)量是可變的：

• 可變參數(shù)在實(shí)際中，傳入的數(shù)量可以是任意多個，但也可以沒有。
• 而可變參數(shù)會在傳入函數(shù)內(nèi)部時，是一個tuple的形式。

示例：

def add(*numbers):
    sum = 0
    for i in numbers:
        sum+=i
    return sum

print(add(1,3,4,2,1,4,1,3)) 

numbers=[2,3,4,1,5]
add(*numbers)
# 當(dāng)傳入的參數(shù)為list時，會將list中所有的元素作為可變參數(shù)，傳進(jìn)去

關(guān)鍵字參數(shù)

當(dāng)可變參數(shù)在傳入0個或者任意個參數(shù)時，這些可變參數(shù)會在函數(shù)調(diào)用時自動組裝成一個tuple。而關(guān)鍵字參數(shù)也允許你傳入0個或者任意個含參數(shù)名的參數(shù)，這些關(guān)鍵字參數(shù)會函數(shù)內(nèi)部自動組裝為一個dict。調(diào)用函數(shù)時，可以只傳入必選參數(shù)。

• 擴(kuò)展函數(shù)的功能，**kwargs

示例：

def person_info(**kw):
    for key,value in kw.items():
        print(key, value)

person_info(name='zhangsan', age=15)
person = {'name': 'zhangsan', 'age': 13}
person_info(**person)

命名關(guān)鍵字參數(shù)

對于關(guān)鍵字參數(shù)，函數(shù)的調(diào)用者可以傳入任意不受限制的關(guān)鍵字參數(shù)。但是針對到底傳入了哪些參數(shù)，就需要通過函數(shù)內(nèi)部分析檢查。所以命名關(guān)鍵字參數(shù)就是限制傳入的參數(shù)的名字，只能傳我已命名關(guān)鍵字參數(shù)。

• 命名關(guān)鍵字參數(shù)需要一個特殊分隔符*，分隔符后面的參數(shù)會被視為命名關(guān)鍵字參數(shù)。
• 當(dāng)函數(shù)中已經(jīng)存在一個可變參數(shù)，后面跟著的命名關(guān)鍵字參數(shù)就不需要一個*特殊分隔符——“”**。
• 命名關(guān)鍵參數(shù)可以有默認(rèn)值，從而簡化調(diào)用。
• 命名關(guān)鍵參數(shù)必須傳入一個參數(shù)名，這和位置參數(shù)不同。如果沒有傳入?yún)?shù)名，調(diào)用將會報(bào)錯。

示例：

def person_info(name, *, age, sex):
    print(name, age, sex)

def person_info2(name, *args, age, sex):
    for i in args:
        print(i)
    print(name, age, sex)

person_info('zhangsan', age=12, sex='man')
person_info2('zhangsan', 'sksks', 'ssk', age=13, sex='man')  

參數(shù)組合調(diào)用規(guī)則

在python定義函數(shù)過程中，可以用位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)、命名關(guān)鍵字參數(shù)。這五種參數(shù)都可以通過組合使用。需要注意的是：

• 這五種參數(shù)定義的順序必須是：位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、命名關(guān)鍵字參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)。

位置參數(shù)和默認(rèn)參數(shù)組合

def Person(name, age=20):
    print(name,age)

Person('zhangsan')
Person('zhangsan', 20)        

位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)組合

def Person(name, age=20, *args):
    for i in args:
        print(i)
    print(name, age)

Person('zhangsan')
Person('zhangsan', 22, "Beijing")
Person('zhangsan', age=22, 'Shanghai')    

位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、命名關(guān)鍵字參數(shù)組合

def Person(name, age=20, *args, city, **kwargs):
    for i in args:
        print(i)
    for key,value in kwargs.items():
        print(key, value)
    print(name, age, city)

Person('zhangsan', age=12, 'Author', city='Shanghai', company='Shanghai Software')        

關(guān)于參數(shù)定義的一些坑

默認(rèn)參數(shù)陷阱

關(guān)于默認(rèn)參數(shù)陷阱的問題，我們先來看一看一個示例：

def Book(book, book_list=[]):
    print(id(book_list))
    book_list.append(book)
    for book in book_list:
        print(book)
    print(id(book_list))    

test = Book("First One")      

輸出的結(jié)果：

這個輸出的結(jié)果應(yīng)該是意料之中，現(xiàn)在我們這時候再調(diào)用Book()方法，看看會發(fā)生什么：

??這時候輸出結(jié)果，竟然把之前的First one都輸出，看了他們的id，發(fā)現(xiàn)都是同一塊內(nèi)存地址，這時候就開始納悶了，那么來找找出現(xiàn)這種狀況的原因。
經(jīng)過查閱官方資料發(fā)現(xiàn)，這是一段Python官方文檔給出的解釋：
Important warning: The default value is evaluated only once. This makes a difference when the default is a mutable object such as a list, dictionary, or instances of most classes. For example, the following function accumulates the arguments passed to it on subsequent calls:
??我們來看看解釋分析下，Python官方文檔給出的理由就是Python對默認(rèn)值只計(jì)算一次，對于可變對象，在后續(xù)調(diào)用的情況下會累積傳遞給他們。而list、dict等這種都屬于可變對象。
??那么對于這種默認(rèn)值陷阱，我們是該如何避免造成一些不必要的麻煩呢？大致有兩種解決方法：

• 避免使用可變對象作為默認(rèn)值。
• 在參數(shù)定義的時候可以使用None對象作為占位符。

對于第二種方法：

def Book(book, book_list=None):
    print(book_list)
    if book_list is None:
        book_list = []
    book_list.append(book)
    for book in book_list:
        print(book)
    print(id(book_list))  

test1 = Book('First one')
test2 = Book('Second one')   

測試結(jié)果：

慎用變長參數(shù)

?? 前面已經(jīng)介紹過了，Python是支持可變長度的參數(shù)列表，可以在函數(shù)定義參數(shù)時使用*args和**kwargs兩個特殊的語法來實(shí)現(xiàn)。
??那為什么要說慎用變長參數(shù)，我總結(jié)了一下有以下幾個原因：

• 使用過于靈活。比如在我上面有關(guān)不同類型參數(shù)組合使用的示例中，在位置參數(shù)和默認(rèn)參數(shù)在的情況下，還有可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)、命名關(guān)鍵字參數(shù)。這就很容易是的這個函數(shù)的簽名不夠清晰，調(diào)用者需要花費(fèi)時間去了解你這個方法該如何調(diào)用。所以這就很容易使得團(tuán)隊(duì)開發(fā)中效率低效。
• 另外一個原因，如果一個函數(shù)的列表過于長，雖然可以通過使用*args, **kwargs來簡化函數(shù)，但同時也意味這個函數(shù)或許有更好的實(shí)現(xiàn)方式，有重構(gòu)的必要。

??說完了要慎用，在說說看我們常用的變長參數(shù)的使用場景：

• 為函數(shù)添加一個裝飾器。
• 如果參數(shù)的數(shù)目不確定的時候，可以考慮使用變長參數(shù)。比如讀取一些配置文件中的配置項(xiàng)時。
• 用來實(shí)現(xiàn)函數(shù)的多態(tài)，或者在繼承情況下子類需要調(diào)用父類的某些方法。

總結(jié)

?? 關(guān)于的Python參數(shù)類型就寫到這里了，剛開始學(xué)Python的時候，經(jīng)常被函數(shù)定義的參數(shù)類型搞懵，后面看了一些教程，自己在寫一些腳本的時候遇到的一些坑，并且在看一些大牛分析背后的原理，后面感覺收獲良多。后面干脆想把自己學(xué)習(xí)過程遇到的東西都整理一下，做個記錄，加深理解。
下面是我參考的一些博客文章：
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017261630425888
http://cenalulu.github.io/python/default-mutable-arguments/
https://www.cnblogs.com/Clonglegs/p/9564873.html
https://blog.csdn.net/u014745194/article/details/70158926