Python中函数参数类型和参数绑定

骑猪看日落 2022-11-15 15:55 197阅读 0赞

**参数类型**

Python函数的参数类型一共有五种，分别是：

*  `POSITIONAL_OR_KEYWORD`（位置参数或关键字参数）
 *  `VAR_POSITIONAL`（可变参数）
 *  `KEYWORD_ONLY`（关键字参数）
 *  `VAR_KEYWORD`（可变关键字参数）
 *  `POSITIONAL_ONLY`（位置参数）

下面用举几个例子解释一下这5个参数类型的含义：  
　　　　　　  
`POSITIONAL_OR_KEYWORD`如其名所见，既可以用位置传参，也可以用关键字传参，并且他没有任何`*`的声明

>>> def foo(name):
    ...     print(name)
    ...
    >>> foo("hello")
    hello
    >>> foo(name="hello")
    hello

`VAR_POSITIONAL`是可变参数，通过`*`来声明，它会把接收到的值存入一个元组

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    >>> def foo(*args):
    ...     print(args)
    ...
    >>> foo(1, 2, 3, 4, 5)
    (1, 2, 3, 4, 5)

`KEYWORD_ONLY`只能通过关键字传参，这种参数会在`VAR_POSITIONAL`参数类型的后面，而且不带\*\*前缀，如同语义，只能通过指定关键字来传参，不可以用位置传参

>>> def foo(n1, *, n2):
    ...     print(n1, n2)
    ...
    >>> foo("hello", n2="world")
    hello world

`VAR_KEYWORD`是可变关键字参数，通过前缀\*\*来声明，这种参数类型可以接收0个或多个参数，并存入一个字典

>>> def foo(**kwargs):
    ...     for key, value in kwargs.items():
    ...         print("%s=%s" % (key, value))
    ...
    >>> foo(a=1, b=2, c=3)
    a=1
    b=2
    c=3

`POSITIONAL_ONLY`是第五个参数类型，但是它已经不重要了，因为高版本的Python无法创建一个`POSITIONAL_ONLY`类型的参数，但是有些使用C语言实现且不接收关键字参数的函数（如divmod）支持

从下面的例子，我们可以看到，新定义的foo函数，每个参数都对应到上面的一个类型

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    >>> def foo(name, *args, middle=None, **kwargs):
    ...     print("name:", name)
    ...     print("args:", args)
    ...     print("middle:", middle)
    ...     print("kwargs:", kwargs)
    ...
    >>> foo("hello", 1, 2, 3, middle="world", a=1, b=2, c=3)
    name: hello
    args: (1, 2, 3)
    middle: world
    kwargs: { 'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
    >>> my_foo = { "name": "hello", "middle": "world", "a": "1", "b": "2", "c": "3"}
    >>> foo(**my_foo)
    name: hello
    args: ()
    middle: world
    kwargs: { 'a': '1', 'b': '2', 'c': '3'}
    >>> from inspect import signature
    >>> sig = signature(foo)
    >>> for name, param in sig.parameters.items():
    ...     print(param.kind, ":", name, '=', param.default)
    ...
    POSITIONAL_OR_KEYWORD : name = <class 'inspect._empty'>
    VAR_POSITIONAL : args = <class 'inspect._empty'>
    KEYWORD_ONLY : middle = None
    VAR_KEYWORD : kwargs = <class 'inspect._empty'>

**参数绑定**

将函数的参数绑定到一个字典上

>>> def foo(name, *args, middle=None, **kwargs):
    ...     print("name:", name)
    ...     print("args:", args)
    ...     print("middle:", middle)
    ...     print("kwargs:", kwargs)
    ...
    >>> my_foo = { "name": "hello", "middle": "world", "a": "1", "b": "2", "c": "3"}
    >>> from inspect import signature
    >>> sig = signature(foo)
    >>> bound_args = sig.bind(**my_foo)
    >>> for name, value in bound_args.arguments.items():
    ...     print(name, '=', value)
    ...
    name = hello
    middle = world
    kwargs = { 'a': '1', 'b': '2', 'c': '3'}
    >>> del my_foo["name"]
    >>> bound_args = sig.bind(**my_foo)
    Traceback (most recent call last):
    ...
    TypeError: missing a required argument: 'name'

在inspect模块的帮助下，展示了Python数据模型把实参绑定给函数调用的形参的机制，这与解释器使用的机制相同，当我们删除字典中的name，执行时会报错缺少name参数。

再者，我们使用operator模块进行参数绑定

>>> from operator import methodcaller
    >>> s = "The time has come"
    >>> upcase = methodcaller("upper")
    >>> upcase(s)
    'THE TIME HAS COME'
    >>> hiphenate = methodcaller("replace", " ", "-")
    >>> hiphenate(s)
    'The-time-has-come'

如上，methodcaller创建的函数会在对象上调用参数指定的方法，我们可以自己建立一个对象并生成自己的方法，再用methodcaller调用

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    class Person:
        def __init__(self, name):
            self.name = name
     
        def say(self, text):
            print(self.name, 'say:', text)
     
     
    p = Person("John")
    person_say = methodcaller("say", "hello")
    person_say(p)

最后会打印：

John say: hello

**使用function.partial冻结参数**

function.partial这个高阶函数用于部分应用函数，部分应用是指，基于一个函数创建一个新的可调用对象，把原函数的某些参数固定

>>> from operator import mul
    >>> from functools import partial
    >>> triple = partial(mul, 3)
    >>> triple(7)
    21
    >>> list(map(triple, range(1, 10)))
    [3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27]

如上，我们使用mul创建了triple函数，把第一个参数固定为3，然后返回一个可调用的对象，再传入不同的参数