C++里函數可以設置缺省參數,Java不可以,只能通過重載的方式來實現,python里也可以設置默認參數,最大的好處就是降低函數難度,函數的定義只有一個,并且python是動態語言,在同一名稱空間里不能有想多名稱的函數,如果出現了,那么后出現的會覆蓋前面的函數。
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def power(x, n = 2 ): s = 1 while n > 0 : n = n - 1 s = s * x return s |
看看結果:
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>>> power( 5 ) 25 >>> power( 5 , 3 ) 125 |
注意: 必選參數在前,默認參數在后,否則Python的解釋器會報錯。
建議:*當函數有多個參數時,把變化大的參數放前面,變化小的參數放后面。變化小的參數就可以作為默認參數。
默認參數也有坑,看看下面的代碼,先定義一個list,添加一個end再返回:
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def add_end(L = []): L.append( 'END' ) return L |
看看調用結果:
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>>> add_end([ 1 , 2 , 3 ]) [ 1 , 2 , 3 , 'END' ] >>> add_end([ 'x' , 'y' , 'z' ]) [ 'x' , 'y' , 'z' , 'END' ] >>> add_end() [ 'END' ] >>> add_end() [ 'END' , 'END' ] >>> add_end() [ 'END' , 'END' , 'END' ] |
這里需要解釋一下,Python函數在定義的時候,默認參數L的值就被計算出來了,即[]。此時L指向[]。所以如果L中的內容改變了,下次調用引用的內容也就不再是[]了。所以要牢記一點定義默認參數必須指向不可變對象!。
可變參數
第一種方法,傳入的參數為一個list或者tuple。
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def calc(numbers): sum = 0 for n in numbers: sum = sum + n * n return sum |
調用方式:
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>>> calc([ 1 , 2 , 3 ]) 14 >>> calc(( 1 , 3 , 5 , 7 )) 84 |
第二種方式,直接傳入多個參數,函數內部會自動用一個tuple接收。
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def calc( * numbers): sum = 0 for n in numbers: sum = sum + n * n return sum |
調用方式:
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>>> calc( 1 , 2 ) 5 >>> calc() 0 |
這個時候如果還想把一個list或者tuple里的數據傳進去,可以這樣:
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>>> nums = [ 1 , 2 , 3 ] >>> calc( * nums) 14 |
關鍵字參數
關鍵字參數允許你傳入0個或任意個含參數名的參數,這些關鍵字參數在函數內部自動組裝為一個dict。
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def person(name, age, * * kw): print 'name:' , name, 'age:' , age, 'other:' , kw |
調用示例:
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>>> person( 'Michael' , 30 ) name: Michael age: 30 other: {} >>> 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' } |
參數組合
在Python中定義函數,可以用必選參數、默認參數、可變參數和關鍵字參數,這4種參數都可以一起使用,或者只用其中某些,但是請注意,參數定義的順序必須是:必選參數、默認參數、可變參數和關鍵字參數。
遞歸函數
基本的也沒什么可講的,和Java/C++里一樣,就是調用本身的一種。這里重點介紹一下尾遞歸優化。事實上尾遞歸和循環效果是一樣的,很顯然的一個優點那就是可以防止遞歸調用棧溢出。
定義:在函數返回的時候調用自身,并且,return語句不能包含表達式。編譯器或者解釋器可以對其做優化,無論調用多少次,只占用一個棧幀,不會出現溢出的情況。
舉個簡單的例子,以階乘函數為例:
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def fact(n): if n = = 1 : return 1 return n * fact(n - 1 ) |
如果傳入的n很大,就可能會溢出,這是由于return n * fact(n - 1)引入了乘法表達式,就不是尾遞歸了。把代碼改一下:
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def fact(n): return fact_iter(n, 1 ) def fact_iter(num, product): if num = = 1 : return product return fact_iter(num - 1 , num * product) |
默認參數陷阱
Python的函數定義提供了默認參數這個選擇,使得函數的定義和使用更加的靈活,但是也會帶來一些坑,例如之前的一個例子:
函數定義:
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def add_end(L = []): L.append( 'END' ) return L |
調用函數的結果:
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>>> add_end([ 1 , 2 , 3 ]) [ 1 , 2 , 3 , 'END' ] >>> add_end([ 'x' , 'y' , 'z' ]) [ 'x' , 'y' , 'z' , 'END' ] >>> add_end() [ 'END' ] >>> add_end() [ 'END' , 'END' ] >>> add_end() [ 'END' , 'END' , 'END' ] |
很明顯這個與函數的定義初衷不符,用一句話解釋就是:
Default values are computed once, then re-used.
為了深入研究這個問題,我們來看看另一個例子:
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# coding=utf-8 def a(): print "a executed" return [] def b(x = a()): print "id(x):" , id (x) x.append( 5 ) print "x:" , x for i in range ( 2 ): print "不帶參數調用,使用默認參數" b() print b.__defaults__ print "id(b.__defaults__[0]):" , id (b.__defaults__[ 0 ]) for i in range ( 2 ): print "帶參數調用,傳入一個list" b( list ()) print b.__defaults__ print "id(b.__defaults__[0]):" , id (b.__defaults__[ 0 ]) |
NOTE:稍微解釋一下,所有默認值都存儲在函數對象的__defaults__屬性中,這是一個列表,每一個元素均為一個默認參數值。
來看看輸出結果:
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a executed 不帶參數調用,使用默認參數 id(x): 140038854650552 x: [5] ([5],) id(b.__defaults__[0]): 140038854650552 不帶參數調用,使用默認參數 id(x): 140038854650552 x: [5, 5] ([5, 5],) id(b.__defaults__[0]): 140038854650552 帶參數調用,傳入一個list id(x): 140038854732400 x: [5] ([5, 5],) id(b.__defaults__[0]): 140038854650552 帶參數調用,傳入一個list id(x): 140038854732472 x: [5] ([5, 5],) id(b.__defaults__[0]): 140038854650552 |
簡單分析一下輸出結果:
第1行
在定義函數b(),即執行def語句,代碼第7行def b(x=a()):的時候,這句話使用了默認參數,所以在定義的時候會計算默認參數x的值,這個時候會調用a(),所以打印出了a executed。
第2~6行
第一次執行循環,代碼第14行調用b()沒有傳遞參數,使用默認參數,此時x=[],所以調用一次之后
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print b.__defaults__ |
輸出結果為
第7~11行
第二次循環,代碼第14行調用b()沒有傳遞參數,使用默認參數。
注意:默認參數只會計算一次,也就是說那個內存區域就固定了,但是這個地址所指向的是一個list,內容可以改變,此時由于上一次調用x: [5],所以
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print b.__defaults__ |
輸出結果為
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([5, 5],) |
第12~16行
第二個循環語句,第一次循環,代碼第20行傳入一個空的list,所以不使用默認參數,此時x=[],所以
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print b.__defaults__ |
輸出結果為
第18~21行
第二個循環語句,第二次循環,代碼第20行傳入一個空的list,所以也不使用默認參數,此時仍然是x=[],所以
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print b.__defaults__ |
輸出結果依然為
函數也是對象,因此定義的時候就被執行,默認參數是函數的屬性,它的值可能會隨著函數被調用而改變。其他對象不都是如此嗎?
牢記: 默認參數必須指向不變對象!代碼改一下如下:
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# coding=utf-8 def a(): print "a executed" return None def b(x = a()): print "id(x):" , id (x) if x is None : x = [] x.append( 5 ) print "x:" , x for i in range ( 2 ): print "不帶參數調用,使用默認參數" b() print b.__defaults__ print "id(b.__defaults__[0]):" , id (b.__defaults__[ 0 ]) for i in range ( 2 ): print "帶參數調用,傳入一個list" b( list ()) print b.__defaults__ print "id(b.__defaults__[0]):" , id (b.__defaults__[ 0 ]) |
此時的輸出結果看看是什么:
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a executed 不帶參數調用,使用默認參數 id(x): 9568656 x: [5] (None,) id(b.__defaults__[0]): 9568656 不帶參數調用,使用默認參數 id(x): 9568656 x: [5] (None,) id(b.__defaults__[0]): 9568656 帶參數調用,傳入一個list id(x): 140725126699632 x: [5] (None,) id(b.__defaults__[0]): 9568656 帶參數調用,傳入一個list id(x): 140725126699704 x: [5] (None,) id(b.__defaults__[0]): 9568656 |