Python中函数的参数详解

在Python中，函数的参数通常分为位置参数和关键字参数两种类型。这篇文章将对Python中函数的参数做详细的介绍，并提供一些常用的技巧。

位置参数

位置参数是指在函数调用中，根据形参的顺序，一个一个传入实参的方式。例如：

def greet(name, age):
    print("Hello, my name is", name, "and I am", age, "years old.")

greet("Alice", 25) # 输出 "Hello, my name is Alice and I am 25 years old."

在上面的例子中，name 和 age 是函数 greet 的形参，而我们在函数调用时传入的参数 "Alice" 和 25 是实参。它们按照函数定义时的顺序依次匹配。

位置参数在调用函数时必须按照定义的顺序提供实参。否则将会得到一个 TypeError 异常。

关键字参数

关键字参数是指在函数调用中，根据形参的名称，指定实参的传递方式。例如：

def greet(name, age):
    print("Hello, my name is", name, "and I am", age, "years old.")

greet(name="Bob", age=30) # 输出 "Hello, my name is Bob and I am 30 years old."

在上面的例子中，我们通过 name="Bob" 和 age=30 明确指定了传递的实参。这种方式不需要在调用时考虑实参的顺序，可以使代码更加清晰易读。

关键字参数和位置参数可以混合使用。但是，在传递关键字参数之后，不能再传递位置参数。例如：

def greet(name, age):
    print("Hello, my name is", name, "and I am", age, "years old.")

greet("Charlie", age=35) # 输出 "Hello, my name is Charlie and I am 35 years old."

在上面的例子中，我们先传递了一个位置参数 "Charlie"，然后通过 age=35 的方式传递了关键字参数。

默认参数

默认参数是指在函数定义时，为形参设置默认值。如果在调用时不传递对应参数，则会使用默认值。例如：

def greet(name, age=18):
    print("Hello, my name is", name, "and I am", age, "years old.")

greet("David") # 输出 "Hello, my name is David and I am 18 years old."
greet("Eva", 20) # 输出 "Hello, my name is Eva and I am 20 years old."

在上面的例子中，我们为 age 设置了默认值为 18。如果在调用时不传递 age 这个参数，则会使用默认值。如果传递了 age 参数，则会覆盖默认值。

注意，如果使用默认参数，那么要将默认参数放到形参列表的最后一个。

可变长度参数

Python中，可变长度参数是指在函数定义时，使用 * 或 ** 来声明的形参，允许函数接受任意数量的参数。

可变数量的位置参数

使用 *args 来声明可变数量的位置参数。例如：

def sum(*args):
    total = 0
    for num in args:
        total += num
    return total

print(sum(1, 2, 3)) # 输出 6
print(sum(4, 5, 6, 7, 8)) # 输出 30

在上面的例子中，我们使用 *args 来声明可变数量的位置参数，然后在函数体中使用 for 循环来遍历所有传递进来的参数。这种方式可以方便地处理不同个数的参数。

可变数量的关键字参数

使用 **kwargs 来声明可变数量的关键字参数。例如：

def foo(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(key, value)

foo(a=1, b=2) # 输出 "a 1" 和 "b 2"
foo(x="hello", y="world", z=3) # 输出 "x hello"、"y world" 和 "z 3"

在上面的例子中，我们使用 **kwargs 来声明可变数量的关键字参数。然后使用一个 for 循环来遍历所有传递进来的参数。这种方式可以方便地处理不同数量、名称的参数。

示例说明

对于一个图像处理程序，我们需要实现一个函数来调整图像大小。这个函数需要接受三个参数：原始图像的位置、目标图像的位置、调整后的图像大小。

def resize_image(input_path, output_path, size=(512, 512)):
    img = Image.open(input_path)
    img.resize(size)
    img.save(output_path)

在这个函数中，我们使用位置参数传递输入和输出文件的位置。此外，我们使用默认参数来指定调整后的图像大小，如果在调用函数时没有指定图像大小，则会使用默认值 (512, 512)。在函数体中，我们使用了 PIL 库提供的 resize 方法来调整图像大小，然后使用 save 方法保存调整后的图像。

对于一个数据分析程序，我们需要实现一个函数来计算所有输入数据的平均值。这个函数可以接受任意数量的位置参数，也可以接受关键字参数 weight 来计算加权平均值。

def calculate_mean(*data, weight=None):
    if weight is None:
        total = sum(data)
        return total / len(data)
    else:
        total = 0
        weight_sum = 0
        for d, w in zip(data, weight):
            total += d * w
            weight_sum += w
        return total / weight_sum

在这个函数中，我们使用可变长度的位置参数 *data 来接受所有输入数据。然后，我们检查是否传递了 weight 这个关键字参数。如果没有传递，则计算平均值；如果传递了，则使用加权平均值进行计算。在实现加权平均值时，我们使用了 zip 方法将两个列表中的元素一一匹配。