Python arg3：如何優雅地處理函數參數？

一、Python函數參數的基礎知識

在Python中，函數參數可以分為兩種，分別是位置參數和關鍵字參數。位置參數是指通過位置順序傳遞給函數的參數，而關鍵字參數是通過鍵值對傳遞給函數的參數。

def func1(a, b, c):
    print(a, b, c)

func1(1, 2, 3) # 輸出1 2 3

func1(c=3, b=2, a=1) # 輸出1 2 3

func1(1, c=3, b=2) # 輸出1 2 3

在函數定義中，位置參數必須放在最前面，而關鍵字參數必須放在位置參數後面。如上述代碼，函數func1有三個位置參數（a、b、c），傳參時可以按照參數順序傳遞，也可以通過鍵值對傳遞參數。如果混合使用位置參數和關鍵字參數，那麼位置參數必須在前面。

二、Python函數參數的默認值

在Python中，函數參數可以設置默認值，如下所示：

def func2(a, b=2, c=3):
    print(a, b, c)

func2(1) # 輸出1 2 3

func2(1, 4) # 輸出1 4 3

func2(1, c=5) # 輸出1 2 5

func2(c=5, a=1) # 輸出1 2 5

在上面的代碼中，函數func2有三個參數，其中b和c有默認值。如果在調用函數時沒有傳遞b和c的參數，那麼默認值將被使用。如果傳遞了b和c的參數，那麼將覆蓋默認值。

三、Python函數參數的收集

有時候我們希望能夠處理不定數量的參數，Python提供了兩種傳遞不定數量參數的方法：收集參數和關鍵字收集參數。

1、使用*args來收集參數。

def func3(a, b, *args):
    print(a, b)
    print(args)

func3(1, 2, 3, 4, 5) # 輸出1 2 (3, 4, 5)

func3(1, 2) # 輸出1 2 ()

在上面的代碼中，函數func3有三個參數，其中*args表示收集所有未匹配的位置參數。在第一次調用時，傳遞了5個參數，其中第一個和第二個參數被分配給a和b，而剩餘的參數被收集到args列表中。在第二次調用時，只傳遞了兩個參數，args列表為空。

2、使用**kwargs來收集關鍵字參數。

def func4(a, b, **kwargs):
    print(a, b)
    print(kwargs)

func4(1, 2, x=3, y=4, z=5) # 輸出1 2 {'x': 3, 'y': 4, 'z': 5}

func4(1, 2) # 輸出1 2 {}

在上面的代碼中，函數func4有三個參數，其中**kwargs表示收集所有未匹配的關鍵字參數。在第一次調用時，傳遞了三個關鍵字參數，其中第一個和第二個參數被分配給a和b，而剩餘的關鍵字參數被收集到kwargs字典中。在第二次調用時，沒有傳遞任何關鍵字參數，kwargs字典為空。

四、Python函數參數的傳遞

在Python中，函數參數的傳遞可以是值傳遞或引用傳遞。但是，Python中所有的函數參數傳遞都是引用傳遞。

def func5(lst):
    lst.append(4)

lst = [1, 2, 3]
func5(lst)
print(lst) # 輸出[1, 2, 3, 4]

在上面的代碼中，函數func5接收一個列表參數，向該列表添加一個元素。在主程序中，創建一個列表，並將其傳遞給函數func5。在函數中，通過append()函數向列表中添加一個元素。在主程序中，輸出列表元素，發現列表中已經添加了一個元素，說明列表是可以被函數中修改的。

五、可以被避免的函數參數的陷阱

在函數參數的處理過程中，有一些陷阱需要避免。

1、使用可變參數作為默認參數。

def func6(a, b=[]):
    b.append(a)
    print(b)

func6(1) # 輸出[1]

func6(2) # 輸出[1, 2]，而不是[2]

在上面的代碼中，函數func6接收兩個參數，其中b的默認值是一個空列表。每次調用函數時，如果沒有傳遞b的值，都會使用同一個默認值列表對象。因此，在第二次調用時，輸出的列表包括了前一次調用的結果。為了避免這個陷阱，可以將默認參數設置為None，並在函數中判斷參數是否為None，如果是，則創建一個空列表。

def func6_fixed(a, b=None):
    if b is None:
        b = []
    b.append(a)
    print(b)

func6_fixed(1) # 輸出[1]

func6_fixed(2) # 輸出[2]

2、改變可變參數的長度。

def func7(lst=[]):
    lst.append(1)
    return lst

print(func7()) # 輸出[1]

print(func7()) # 輸出[1, 1]

print(func7()) # 輸出[1, 1, 1]

在上面的代碼中，函數func7返回一個被添加了一個元素1的列表對象。由於在第一次調用時，沒有傳遞任何參數，使用了默認參數值。在第二次和第三次調用時，由於第一次調用修改了默認參數的數值，因此輸出的結果不正確。為了避免這個陷阱，可以將可變參數替換為不可變類型。

def func7_fixed(lst=None):
    if lst is None:
        lst = []
    lst.append(1)
    return lst

print(func7_fixed()) # 輸出[1]

print(func7_fixed()) # 輸出[1]

print(func7_fixed()) # 輸出[1]

六、總結

Python函數參數可以分為位置參數和關鍵字參數，可以設置默認值，還可以收集不定數量的參數。在函數參數傳遞過程中，所有傳遞的參數都是引用傳遞，而不是值傳遞。在函數參數處理過程中需要注意避免一些陷阱。