深入講解Python函數中參數的使用及預設參數的陷阱

C++裡函數可以設定預設參數，Java不可以，只能通過重載的方式來實現，python裡也可以設定預設參數,最大的好處就是降低函數難度，函數的定義只有一個，並且python是動態語言，在同一名稱空間裡不能有想多名稱的函數，如果出現了，那麼後出現的會覆蓋前面的函數。

def power(x, n=2):  s = 1  while n > 0:    n = n - 1    s = s * x  return s

看看結果：

>>> power(5)25>>> power(5,3)125

注意： 必選參數在前，預設參數在後，否則Python的解譯器會報錯。
建議：*當函數有多個參數時，把變化大的參數放前面，變化小的參數放後面。變化小的參數就可以作為預設參數。
預設參數也有坑，看看下面的代碼，先定義一個list，添加一個end再返回：

def add_end(L=[]):  L.append('END')  return L

看看調用結果：

>>> 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']

這裡需要解釋一下，Python函數在定義的時候，預設參數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預設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。

def calc(numbers):  sum = 0  for n in numbers:    sum = sum + n * n  return sum

調用方式：

>>> 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。

def calc(*numbers):  sum = 0  for n in numbers:    sum = sum + n * n  return sum

調用方式：

>>> calc(1, 2)5>>> calc()0

這個時候如果還想把一個list或者tuple裡的資料傳進去，可以這樣：

>>> 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。

def person(name, age, **kw):  print 'name:', name, 'age:', age, 'other:', kw

調用樣本：

>>> 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、預設參數、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、預設參數、可變參數和關鍵字參數。
遞迴函式
基本的也沒什麼可講的，和Java/C++裡一樣，就是調用本身的一種。這裡重點介紹一下尾遞迴最佳化。事實上尾遞迴和迴圈效果是一樣的，很顯然的一個優點那就是可以防止遞迴調用棧溢出。
定義：在函數返回的時候調用自身，並且，return語句不能包含運算式。編譯器或者解譯器可以對其做最佳化，無論調用多少次，只佔用一個棧幀，不會出現溢出的情況。
舉個簡單的例子，以階乘函數為例：

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，這是由於return n * fact(n - 1)引入了乘法運算式，就不是尾遞迴了。把代碼改一下：

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)

預設參數陷阱
Python的函數定義提供了預設參數這個選擇，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：

def add_end(L=[]):  L.append('END')  return L

調用函數的結果：

>>> 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：

# coding=utf-8def a():  print "a executed"  return []def b(x=a()):  print "id(x):", id(x)  x.append(5)  print "x:", xfor i in range(2):  print "不帶參數調用，使用預設參數"  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，所有預設值都儲存在函數對象的__defaults__屬性中，這是一個列表，每一個元素均為一個預設參數值。
來看看輸出結果：

a executed不帶參數調用，使用預設參數id(x): 140038854650552x: [5]([5],)id(b.__defaults__[0]): 140038854650552不帶參數調用，使用預設參數id(x): 140038854650552x: [5, 5]([5, 5],)id(b.__defaults__[0]): 140038854650552帶參數調用，傳入一個listid(x): 140038854732400x: [5]([5, 5],)id(b.__defaults__[0]): 140038854650552帶參數調用，傳入一個listid(x): 140038854732472x: [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，這句話使用了預設參數，所以在定義的時候會計算預設參數x的值，這個時候會調用a()，所以列印出了a executed。
第2~6行
第一次執行迴圈，代碼第14行調用b()沒有傳遞參數，使用預設參數，此時x=[]，所以調用一次之後

print b.__defaults__

輸出結果為

複製代碼 代碼如下:

([5],)

第7~11行
第二次迴圈，代碼第14行調用b()沒有傳遞參數，使用預設參數。
注意：預設參數只會計算一次，也就是說那個記憶體地區就固定了，但是這個地址所指向的是一個list，內容可以改變，此時由於上一次調用x: [5]，所以

print b.__defaults__

輸出結果為

([5, 5],)

第12~16行
第二個迴圈語句，第一次迴圈，代碼第20行傳入一個空的list,所以不使用預設參數，此時x=[]，所以

print b.__defaults__

輸出結果為

複製代碼 代碼如下:

([5],)

第18~21行
第二個迴圈語句，第二次迴圈，代碼第20行傳入一個空的list,所以也不使用預設參數，此時仍然是x=[]，所以

print b.__defaults__

輸出結果依然為

複製代碼 代碼如下:

([5],)

函數也是對象，因此定義的時候就被執行，預設參數是函數的屬性，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: 預設參數必須指向不變對象！代碼改一下如下：

# coding=utf-8def a():  print "a executed"  return Nonedef b(x=a()):  print "id(x):", id(x)  if x is None:    x = []  x.append(5)  print "x:", xfor i in range(2):  print "不帶參數調用，使用預設參數"  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麼：

a executed不帶參數調用，使用預設參數id(x): 9568656x: [5](None,)id(b.__defaults__[0]): 9568656不帶參數調用，使用預設參數id(x): 9568656x: [5](None,)id(b.__defaults__[0]): 9568656帶參數調用，傳入一個listid(x): 140725126699632x: [5](None,)id(b.__defaults__[0]): 9568656帶參數調用，傳入一個listid(x): 140725126699704x: [5](None,)id(b.__defaults__[0]): 9568656

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