全网最适合入门的面向对象编程教程:48 Python函数方法与接口-位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数

全网最适合入门的面向对象编程教程:48 Python 函数方法与接口-位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数

摘要:

在 Python 中,函数可以接受多种不同类型的参数,包括位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数等,理解这些参数类型对于编写灵活且可维护的代码非常重要。

原文链接:

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文档和代码获取:

可访问如下链接进行对文档下载:

https://github.com/leezisheng/Doc

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程,需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言,本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用,以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例,同时使用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

相关示例代码获取链接如下:https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

位置参数(Positional Arguments)

位置参数是最常见的参数类型,它们的值由调用函数时的位置决定。函数定义中的参数顺序决定了它们在函数调用时的对应关系。例如:

def greet(name, age):
    print(f"Hello {name}, you are {age} years old.")

greet("Alice", 30)
# 输出: Hello Alice, you are 30 years old.

在这个例子中,nameage 是位置参数,greet 函数在调用时,"Alice" 对应 name30 对应 age

关键字参数(Keyword Arguments)

关键字参数允许你在调用函数时明确指定参数的名称。它们可以与位置参数混合使用,但关键字参数必须在位置参数之后提供。

def greet(name, age):
    print(f"Hello {name}, you are {age} years old.")

greet(name="David", age=28)
# 输出: Hello David, you are 28 years old.

在这个例子中,nameage 被作为关键字参数传递。这样可以提高代码的可读性,并允许你在调用函数时以任意顺序指定参数。

默认参数(Default Arguments)

默认参数允许你在函数定义时为参数提供默认值。如果调用函数时没有传递这些参数,则使用默认值。例如:

def greet(name, age=25):
    print(f"Hello {name}, you are {age} years old.")

greet("Bob")
# 输出: Hello Bob, you are 25 years old.

greet("Charlie", 40)
# 输出: Hello Charlie, you are 40 years old.

在这个例子中,age 参数有一个默认值 25。如果调用 greet 函数时没有提供 age 的值,它将使用这个默认值。

可变参数

在 Python 中,除去传统的位置传参、关键字参数和默认传参外,还有可变参数传参和可变关键字传参两种方式,接下来为大家讲解一下。在下面的示例中,我们定义了一个函数可以打印传递到函数中的两个字符串:

def print_str(first, second):
    print(first, second)

print_str("hello", "world")

如果传一个参数调用,print_str("hello"),那么一定会抛出异常。如果我们事先不确定需要传递的字符串数量,这时可以利用 Python 可变参数进行实现。可变参数是指可以接受任意数量参数的参数。在 Python 中,可变参数可以通过在参数名前加上一个星号*来定义,这样函数就可以接受任意数量的位置参数。

可变参数在定义函数时常用 *args 来接受,其中 * 是规定的,args 可用其他名称替换,但一般习惯用 args 来表示。可变参数在传入函数后,被封装成一个 tuple 来进行使用。所以我们在函数内部,可以通过操作 tuple 的方法来操作参数。示例代码如下:

def print_str(first_str, *args):
    print(type(args))
    print(args)
    print(first_str)
    for n in args:
        print(n)

print_str("hello", "world","i","am","coming")

如下为运行结果:

如果在函数外已经定义一个 list 或者 tuple,想调用一个可变参数,也可以用 *+ 变量名的形式进行调用,(这种用法有点类似 C 语言中的指针),此时在函数调用时,会对传入的元组参数进行一个解包功能,每一个元素自动作为函数的位置参数。示例如下:

def print_str(first_str, *args):
    print(type(args))
    print(args)
    print(first_str)
    for n in args:
        print(n)

l=["world","i","am","coming"]
print_str("hello",*l)

运行结果如下:

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,而可变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。

可变关键字参数使用 kwargs 来标识,它用于扩展函数的功能。比如我们要实现用户注册,有必输项和非必输项,这些非必输项就可以用可变关键字参数来接受。

示例代码如下:

def register(name, email, **kwargs):
    print("name: {}, age: {}, others: {}".format(name, email, kwargs))
    for i in kwargs:
        print(str(i)+":"+kwargs[i])

register("demon", "1@1.com", addr="shanghai",gender="male", birthday="2022-03-31")

运行结果如下:

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 kwargs 检查。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 addr 和 gender 作为关键字参数。这种方式定义的函数如下:

def register(name, email,*,addr,gender):
    print("name: {}, age: {}, addr: {}, gender: {}".format(name, email, addr,gender))

register("demon", "1@1.com", addr="shanghai",gender="male")

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。命名关键字参数必须传入参数名,这和位置参数不同。 在定义函数时,参数顺序必须是:必选(位置)参数 -> 默认参数 -> 可变位置参数 -> 可变关键字参数。