Python编程学习：让函数更加灵活的*args和**kwargs(设计不同数量参数的函数)的简介、使用方法、经典案例之详细攻略

Python编程学习：让函数更加灵活的*args和**kwargs(设计不同数量参数的函数)的简介、使用方法、经典案例之详细攻略

*args和**kwargs(设计不同数量参数的函数)的简介

*args和**kwargs是 Python编程中可变参数的两种形式，它们两个代表的是变量，表示能够接收可变长度的参数。 需要注意的是

  • args和kwargs名称并不重要，它们仅仅是约定俗成的一种命名规则，分别代表“参数”和“关键字参数”，所以，当然可以使用任何其他适当的参数名，比如*ar和**kw；
  • *args 必须放在 **kwargs 的前面，因为位置参数在关键字参数的前面。
  *args **kwargs
一句话解释 将参数打包成tuple给函数体调用。 将参数打包关键字参数成dict给函数体调用。
功能

传递多个参数给函数，设计不同数量的参数的函数，这个参数数目未知，甚至长度可以为0。*args要在**kwags之前，不然会发生语法错误。
常用在函数定义和函数调用中。

args和kwargs组合起来可以传入任意个数的参数，这在参数未知的情况下是很有效的，同时加强了函数的可拓展性。
顾名思义 args 是 arguments 的缩写，表示位置参数； kwargs 是 keyword arguments 的缩写，表示关键字参数。
用法 当我们不确定要往函数中传入多少个参数，或者想往函数中以列表和元组的形式传参数的情况下，要采用*args； 当我们不确定要往函数中传入多少个关键词参数，或者想往函数中以字典的值作为关键词参数传参数的情况下，要采用**kwargs。
记忆 args不包含key，即打包成tuple kwargs包含key，即打包关键字参数 
def a_function(*args, **kwargs):
    pass

1、*用法：统计一个班内报名学篮球的同学，但是不知道有多少个人名

# 1、*用法：统计一个班内报名学篮球的同学，但是不知道有多少个人名
def CountLearnBasketballs(*basketNums):
    print("People who study basketball have：" + ", ".join(basketNums))

# (1)、用在函数定义中
CountLearnBasketballs('马云','马化腾','李彦宏','刘强东','王兴','丁磊')
# (2)、用在函数调用中
basketNames = ('马云','马化腾','李彦宏','刘强东','王兴','丁磊')
CountLearnBasketballs(*basketNames)

2、**用法：统计某个人的爱好，但是不知道这个人有多少种爱好

# 2、**用法：统计某个人的爱好，但是不知道这个人有多少种爱好
def CountHobbies(**hobbies):
    print("This person's hobbies include...")
    for category, fave in hobbies.items():
        print(f"{category}: {fave}")

CountHobbies(sports='basketball', arts='drawing', learning='reading')

*args和**kwargs的函数定义使用方法——如何设计不同数量的参数的函数

T1、最基础做法——创建一个list作为参数传入(适合能枚举所有值的情况)

def SUMListsByLists(MoreParasLists):
    sum_lists = 0
    for a in MoreParasLists:
        sum_lists += a
    return sum_lists
MoreParasLists = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(SUMListsByLists(MoreParasLists))

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T2、传递可变数量的位置参数的关键用法之*args和**kwargs

1、*args的简介、使用方法(列表/元祖的形式，表示任何多个无名参数)

(1)、*args的简介、使用方法

*args 用来将参数打包成tuple给函数体调用，是非关键字参数，用于元组。此时，不是向函数传递一个list，而是接收位置参数，其原理是传递三个不同的位置参数。

  • 上边的SUMListsByArgs会获取所有输入的参数，并将它们打包成一个可迭代的简单对象。
  • 该对象可命名为args或者其它名称args123，主要是前缀有“*”号，它是解包(unpacking)操作符。但是，该可迭代对象并非是一个list(可变的)，而是一个元组tuple(不可变的)。
def args01(*args):
    print(args, type(args))
args01('一个处女座的程序猿')

def args02(x, y, *args):
    print(x, y, args)
args02(1, 2, 3, 4, '我是','一个处女座的程序猿')

('一个处女座的程序猿',) <class 'tuple'>
1 2 (3, 4, '我是', '一个处女座的程序猿')

(2)、解决上边的问题——如何设计不同数量的参数的函数

def SUMListsByArgs(*args):
    sum_lists = 0
    # Iterating over the Python args tuple
    for a in args:
        sum_lists += a
    return sum_lists
print(SUMListsByArgs(1, 2, 3, 4, 5, 6))

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2、**kwargs的简介、使用方法(字典的形式，表示一个一个有着对应关系的关键字参数)

(1)、**kwargs的简介、使用方法

**kwargs将参数打包关键字参数以dict形式给函数体调用。其实，**kwargs工作原理和*args有点类似，但不是接收位置参数，而是接收关键字(keyword)参数(也叫被命名的参数)。同样地，该对象可命名为kwargs或者其它名称kwargs123，主要是前缀有“**”号，它是解包(unpacking)操作符。但是该可迭代对象是字典dict，所以获取返回值要使用.values()。

def kwargs01(**kwargs):
    print( kwargs, type(kwargs))
kwargs01(a='一个处女座的程序猿')

def kwargs02(**kwargs):
    print(kwargs)
kwargs02(a='我是', b='一个处女座的程序猿', c='!')

{'a': '一个处女座的程序猿'} <class 'dict'>
{'a': '我是', 'b': '一个处女座的程序猿', 'c': '!'}

(2)、解决上边的问题——如何设计不同数量的参数的函数

def StrConnect(**kwargs):
    strs01='';strs02=''
    # Iterating over the Python kwargs dictionary
    for b in kwargs:
        strs01 += b
    for a in kwargs.values():
        strs02 += a
    print('keys集合：',strs01)
    print('values集合：',strs02)
    return strs02
print(StrConnect(a="大家好", b=",", c="我是", d="一个处女座的程序猿", e="!"))

keys集合： abcde
values集合： 大家好,我是一个处女座的程序猿!
大家好,我是一个处女座的程序猿!

知识点拓展：函数中参数的顺序——如何接受可变数量的位置参数和命名参数？

1、arg、*args、**kwargs的混合使用简介——args和kwargs组合起来可以传入任意个数的参数，这在参数未知的情况下是很有效的，同时加强了函数的可拓展性。

args和kwargs组合起来可以传入任意个数的参数，这在参数未知的情况下是很有效的，同时加强了函数的可拓展性。

  • 顺序很重要，非默认参数必须在默认参数之前处理，因此*args在**kwargs的前面；
  • 参数的正确顺序：位置参数→*args参数→**kwargs参数、非默认参数→默认参数；参数arg、*args、**kwargs三个参数的位置必须是一定的。
def VariableParasNum_Test(arg,*args,**kwargs):
    print('VariableParasNum_Test')
    print(arg,args,kwargs)
VariableParasNum_Test(1,2,3,4,a=5, b=6, c=7)

VariableParasNum_Test
1 (2, 3, 4) {'a': 5, 'b': 6, 'c': 7}

(1)、函数参数中不包含默认参数的情况

其中

  • x为1,y为2；
  • 3,4都给args,即args=(3,4)；
  • a=5,b=6,
  • y=7以字典形式传给kwargs
def VariableParasNum_NoDefault_Test(x, y, *args,**kwargs):
    print('VariableParasNum_NoDefault_Test')
    print(x, y, args, kwargs)
VariableParasNum_NoDefault_Test(1,2,3,4,a=5,b=6,c=7)    

VariableParasNum_NoDefault_Test
1 2 (3, 4) {'a': 5, 'b': 6, 'c': 7}

(2)、函数参数中包含默认参数的情况

同时存在位置参数、默认参数、*args参数的情况：正确顺序为以下两种情况，切记位置参数均在最前边

T1、(位置参数→默认参数→*args)

其中

  • x为1，
  • y=1的值被2替换，
  • 3,4,5都给args，即args=(3,4,5)
def VariableParas_IncludeDefault_Test(x,y=1,*args):
    print('VariableParas_IncludeDefault_Test')
    print(x,y,args)
VariableParas_IncludeDefault_Test(1,2,3,4,5)

VariableParas_IncludeDefault_Test
1 2 (3, 4, 5)

T2、(位置参数→*args→默认参数)

其中

  • x为1，
  • 2,3,4,5都给args，即args=(2,3,4,5)
  • y始终为1
def ArgsAndDefault_Test(x,*args,y=1):
     print('ArgsAndDefault_Test')
     print(x,args,y)
ArgsAndDefault_Test(1,2,3,4,5)   

ArgsAndDefault_Test
1 (2, 3, 4, 5) 1

(3)、同时包含当位置参数、默认参数、*args*、*kwargs参数的情况：正确顺序为位置参数→*args*→默认参数→*kwargs)

其中

  • x为1,y为2
  • 3,4都给args，即args=(3,4)
  • a,b分别被替换成5,6
  • y=7以字典形式传给kwargs
def VariableParas_IncludeAll_Test(x, y, *args, a=8, b=9, **kwargs):
    print('VariableParas_IncludeAll_Test')
    print(x, y, args, a, b, kwargs)
VariableParas_IncludeAll_Test(1,2,3,4,a=5,b=6,c=7)

VariableParas_IncludeAll_Test
1 2 (3, 4) 5 6 {'c': 7}

2、深入理解解包(unpacking)星号操作符——*和**

解包(unpacking)操作符，是将python中可迭代对象的值解包的操作符。

  • *：单个星号操作符，可以用在任意python提供的可迭代对象上。
  • **：两个星号操作符，只能用于字典。

(1)、利用解包操作符*应用于list输出内容本身——print()会先将list解包

理解：print()已经将三个不同的参数作为输入，而不是以一个list作为输入。包操作符(*)来调用函数，而不是用在函数定义中。在这里，print()将list中的单个item作为一个个参数。如下所示，输出不再是list本身，而是list的内容。

lists01 = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(lists01)
print(*lists01)

[1, 2, 3, 4, 5, 6]
1 2 3 4 5 6

(2)、多个解包操作符*使用方法

用*操作符去解包一个list并传递给函数作为参数，就好像你在传递每一个单独的参数。这表示你可以使用多个解包操作符，从多个lists中获取值并作为参数传递一个函数。

def SUMListsByArgs(*args):
    res = 0
    for x in args:
        res += x
    print(res)
    return res

list01 = [1]
list02 = [2, 3]
list03 = [4, 5, 6]
SUMListsByArgs(*list01, *list02, *list03)

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(3)、利用解包操作符*将list分成三个不同的部分——第一个值、最后一个值和中间的所有值

一个变量被分配给a，最后一个被分配给c，其它的值都被打包成一个list b。

lists = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
first, *middle, last = lists
print(first, middle, last)

1 [2, 3, 4, 5] 6

(4)、利用解包操作符*将两个list列表进行合并—使用*解包可迭代对象(列表和字符串)

list01 = [1, 2, 3]
list02 = [4, 5, 6]
list03 = [*list01, *list02]
print(list03)

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

(5)、利用解包操作符*对字符串进行解包操作：两种方法

a   = [*"一个处女座的程序猿"]    # 直接解包
*b, =   "一个处女座的程序猿"     # *将字符串指定到一个新的list
print(a)
print(b)

['一', '个', '处', '女', '座', '的', '程', '序', '猿']
['一', '个', '处', '女', '座', '的', '程', '序', '猿']

(6)、利用解包操作符**解包字典对象——**将两个dict字典进行合并

dict01 = {'AI':1, 'ML':2, 'DL':3}
dict02 = {'CV':4, 'NLP':4, 'DS':4}
dict03 = {**dict01, **dict02}
print(dict03) 

{'AI': 1, 'ML': 2, 'DL': 3, 'CV': 4, 'NLP': 4, 'DS': 4}

*args和**kwargs的函数调用使用方法

*args和**kwargs不仅可以在函数定义中使用，还可以在函数调用中使用。在调用时使用就相当于pack（打包）和unpack（解包），类似于元组的打包和解包。

def unpackByargs(arg1, arg2, arg3):
    print(arg1, arg2, arg3)
args = ("一个处女座的程序猿", 2021, 315)
unpackByargs(*args)

一个处女座的程序猿 2021 315
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