Python 參數函數：改變函數的行為

函數是程序中的基本構建塊，在Python中，函數也是一個非常重要的概念。在函數中，參數可以改變一個函數的行為，使得同一個函數可以適用於不同的輸入數據。在本文中，我們將從多個方面闡述Python參數函數對函數行為的影響。

一、參數默認值

在Python中，函數參數可以有默認值，這意味着如果用戶沒有提供該參數的值，則使用默認值。

def greet(name, greeting='Hello'):
    print(greeting, name)

greet('Tom') # 輸出：Hello Tom

在上述代碼中，greeting參數有一個默認值’Hello’，因此在調用greet函數時，如果不提供greeting參數，則默認為’Hello’。

如果需要使用默認值而不是值None，則應使用可變對象作為默認值:

def f1(a, L=[]):
    L.append(a)
    return L

print(f1(1)) # 輸出[1]
print(f1(2)) # 輸出[1, 2]
print(f1(3)) # 輸出[1, 2, 3]

這裡，L是一個可變列表，如果調用f1函數時不提供L參數，則默認為[]。由於L是一個可變對象，因此在函數調用之間共享，每次調用f1函數都將修改L，並向其添加新元素。因此，後續調用將看到更改。

二、位置參數和關鍵字參數

Python參數可以通過位置或名稱來傳遞。位置參數是按照其出現的順序分配給函數參數的。關鍵字參數則與其名稱匹配。例如：

def greeting(name, age):
    print("My name is {}, and I'm {} years old".format(name, age))

greeting('Tom', 25) # 輸出：My name is Tom, and I'm 25 years old
greeting(age=25, name='Tom') # 輸出：My name is Tom, and I'm 25 years old

在上述代碼中，greeting函數需要兩個參數：name和age。它們分別傳遞給函數，有兩種方法可以做到這一點:通過位置和通過關鍵字。

位置參數必須按順序傳遞：

greeting(25, 'Tom') # 錯誤！

關鍵字參數可以在任意順序下傳遞：

greeting(age=25, name='Tom')

三、不定長參數

Python函數還支持不定長參數列表，在函數定義中使用*args和**kwargs作為參數允許將任意數量的參數傳遞給函數。

*args用於傳遞非關鍵字可變數量的參數到函數中：

def sum(*args):
    result = 0
    for arg in args:
        result += arg
    return result

print(sum(1, 2, 3)) # 輸出：6
print(sum(1, 2, 3, 4, 5)) # 輸出：15

**kwargs用於傳遞關鍵字可變數量的參數到函數中：

def greet(**kwargs):
    if 'name' in kwargs and 'age' in kwargs:
        print("My name is {}, and I'm {} years old".format(kwargs['name'], kwargs['age']))
    else:
        print("I don't know who you are")

greet(name='Tom', age=25) # 輸出：My name is Tom, and I'm 25 years old
greet(name='Tom') # 輸出：I don't know who you are

四、裝飾器

裝飾器是一種高級特性，允許我們在運行時通過修改或增強現有函數的行為來修改其行為。裝飾器本質上是一個函數，它將其他函數作為參數並返回新函數。

基本的裝飾器模式如下：

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Something is happening before the function is called.")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("Something is happening after the function is called.")
        return result
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello(name):
    print("Hello, {}".format(name))

say_hello("Tom") # 輸出：
                 # Something is happening before the function is called.
                 # Hello, Tom
                 # Something is happening after the function is called.

在上述例子中，my_decorator函數是一個裝飾器，它接受一個其他函數作為參數，並返回一個新函數wrapper。當我們在say_hello函數上使用 @my_decorator 裝飾器時，Python解釋器實際上將如下代碼轉換為：

say_hello = my_decorator(say_hello)

這允許我們在「say_hello」函數調用之前和之後執行任何操作。

五、筆記：參數順序

參數順序是非常重要的。Python參數順序應該按照以下順序：

1. 位置參數
2. 關鍵字參數
3. *args
4. **kwargs

例如：

def func(pos1, pos2, *args, kw1=None, **kwargs):
    pass

在上述代碼中，pos1和pos2是位置參數，args是不定長位置參數，kw1是關鍵字參數，kwargs則是不定長關鍵字參數。

六、結論

Python函數參數是非常有用的，因為它們允許我們根據輸入參數的不同而更改函數的行為。參數可以有默認值，也可以是位置或關鍵字參數。還可以使用不定長參數列表將任意數量的參數傳遞給函數，以及使用裝飾器增強函數的功能。