Python函數參數類型*、**的區別

剛開始學習python，python相對於java確實要簡潔易用得多。記憶體回收類似hotspot的可達性分析， 不可變對象也如同java得Integer類型，with函數類似新版本C++的特性，總體來說理解起來比較輕鬆。只是函數部分參數的"*"與"**"，閉包等問題，著實令人迷糊了一把，弄清概念後寫下此文記錄下來,也希望本文能夠協助其他初學者。

所以本文是一篇學習筆記，著重於使用的細節和理解上，首先分別介紹了函數各種參數類型在調用和聲明時的區別，及其在混用時需要注意的一些細節，之後講了閉包相關的內容。如果有不對的地方歡迎指正。

函數參數不帶“*”，"*" 與 "**"的區別
理解這個問題得關鍵在於要分開理解調用和聲明文法中3者得區別.

函數調用區別

1. 不同類型的參數簡述
#這裡先說明python函數調用得文法為：
複製代碼 代碼如下:

func(positional_args, keyword_args,
*tuple_grp_nonkw_args, **dict_grp_kw_args)

#為了方便說明,之後用以下函數進行舉例
def test(a,b,c,d,e):
print a,b,c,d,e

舉個例子來說明這4種調用方式得區別：
複製代碼 代碼如下:

#-------------------------------
#positional_args方式
>>> test(1,2,3,4,5)
1 2 3 4 5

#這種調用方式的函數處理等價於
a,b,c,d,e = 1,2,3,4,5
print a,b,c,d,e

#-------------------------------
#keyword_args方式
>>> test(a=1,b=3,c=4,d=2,e=1)
1 3 4 2 1

#這種處理方式得函數處理等價於
a=1
b=3
c=4
d=2
e=1
print a,b,c,d,e

#-------------------------------
#*tuple_grp_nonkw_args方式
>>> x = 1,2,3,4,5
>>> test(*x)
1 2 3 4 5

#這種方式函數處理等價於
複製代碼 代碼如下:

a,b,c,d,e = x
print a,b,c,d,e
#特別說明:x也可以為dict類型,x為dick類型時將鍵傳遞給函數
>>> y
{'a': 1, 'c': 6, 'b': 2, 'e': 1, 'd': 1}
>>> test(*y)
a c b e d

#---------------------------------
#**dict_grp_kw_args方式
>>> y
{'a': 1, 'c': 6, 'b': 2, 'e': 1, 'd': 1}
>>> test(**y)
1 2 6 1 1

#這種函數處理方式等價於
a = y['a']
b = y['b']
... #c,d,e不再贅述
print a,b,c,d,e

2. 不同型別參數混用需要注意的一些細節
　　接下來說明不同參數類型混用的情況,要理解不同參數混用得文法需要理解以下幾方面內容.

　　首先要明白,函數調用使用參數類型必須嚴格按照順序,不能隨意調換順序,否則會報錯. 如 (a=1,2,3,4,5)會引發錯誤,; (*x,2,3)也會被當成非法.

　　其次,函數對不同方式處理的順序也是按照上述的類型順序.因為#keyword_args方式和**dict_grp_kw_args方式對參數一一指定,所以無所謂順序.所以只需要考慮順序賦值(positional_args)和列表賦值(*tuple_grp_nonkw_args)的順序.因此,可以簡單理解為只有#positional_args方式,#*tuple_grp_nonkw_args方式有邏輯先後順序的.

　　最後,參數是不允許多次賦值的.

　　舉個例子說明,順序賦值(positional_args)和列表賦值(*tuple_grp_nonkw_args)的邏輯先後關係:
複製代碼 代碼如下:

#只有在順序賦值,列表賦值在結果上存在羅輯先後關係
#正確的例子1
>>> x = {3,4,5}
>>> test(1,2,*x)
1 2 3 4 5
#正確的例子2
>>> test(1,e=2,*x)
1 3 4 5 2

#錯誤的例子
>>> test(1,b=2,*x)
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: test() got multiple values for keyword argument 'b'

#正確的例子1,處理等價於
a,b = 1,2 #順序參數
c,d,e = x #列表參數
print a,b,c,d,e

#正確的例子2,處理等價於
a = 1 #順序參數
e = 2 #關鍵字參數
b,c,d = x #列表參數

#錯誤的例子,處理等價於
a = 1 #順序參數
b = 2 #關鍵字參數
b,c,d = x #列表參數
#這裡由於b多次賦值導致異常,可見只有順序參數和列表參數存在羅輯先後關係

函式宣告區別

　　理解了函數調用中不同型別參數得區別之後,再來理解函式宣告中不同參數得區別就簡單很多了.

1. 函式宣告中的參數類型說明

　　函式宣告只有3種類型, arg, *arg , **arg 他們得作用和函數調用剛好相反. 調用時*tuple_grp_nonkw_args將列錶轉換為順序參數,而聲明中的*arg的作用是將順序賦值(positional_args)轉換為列表. 調用時**dict_grp_kw_args將字典轉換為關鍵字參數,而聲明中**arg則反過來將關鍵字參數(keyword_args)轉換為字典.
特別提醒：*arg 和 **arg可以為空白值.

以下舉例說明上述規則:
複製代碼 代碼如下:

#arg, *arg和**arg作用舉例
def test2(a,*b,**c):
print a,b,c
#---------------------------
#*arg 和 **arg可以不傳遞參數
>>> test2(1)
1 () {}
#arg必須傳遞參數
>>> test2()
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: test2() takes at least 1 argument (0 given)

#----------------------------
#*arg將順positional_args轉換為列表
>>> test2(1,2,[1,2],{'a':1,'b':2})
1 (2, [1, 2], {'a': 1, 'b': 2}) {}
#該處理等價於
a = 1 #arg參數處理
b = 2,[1,2],{'a':1,'b':2} #*arg參數處理
c = dict() #**arg參數處理
print a,b,c

#-----------------------------
#**arg將keyword_args轉換為字典
>>> test2(1,2,3,d={1:2,3:4}, c=12, b=1)
1 (2, 3) {'c': 12, 'b': 1, 'd': {1: 2, 3: 4}}
#該處理等價於
a = 1 #arg參數處理
b= 2,3 #*arg參數處理
#**arg參數處理
c = dict()
c['d'] = {1:2, 3:4}
c['c'] = 12
c['b'] = 1
print a,b,c

2. 處理順序問題

　　函數總是先處理arg型別參數,再處理*arg和**arg類型的參數. 因為*arg和**arg針對的調用參數類型不同,所以不需要考慮他們得順序.
複製代碼 代碼如下:

def test2(a,*b,**c):
print a,b,c
>>> test2(1, b=[1,2,3], c={1:2, 3:4},a=1)
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: test2() got multiple values for keyword argument 'a'
#這裡會報錯得原因是,總是先處理arg類型得參數
#該函數調用等價於
#處理arg型別參數:
a = 1
a = 1 #多次賦值,導致異常
#處理其他型別參數
...
print a,b,c

閉包
　　python的函數,原本只能訪問兩個地區的變數:全域,和局部(函數上下文). 實際上,函數本身也是一個對象,也有自己的範圍. 閉包通過函數與引用集合的組合,使得函數可以在它被定義的地區之外執行. 這個集合可以通過func_closure來擷取這個引用集合. 這與python處理全域變數得方式一樣,只不過全域變數將引用集合儲存在__globals__欄位中.func_closure是一個儲存cell類型的元組,每個cell儲存一個上下文變數.

　　另外,舊版本得python的內建函式不能在其他範圍使用的原因,並不是因為每個範圍的變數嚴格相互隔離,而是脫離原本的範圍後,函數失去了原本內容相關的引用。需要注意的是，閉包儲存的上下文資訊一樣是淺拷貝,所以傳遞給內建函式的可變對象仍然會被其他擁有該對象引用得變數修改.

舉個例子:
複製代碼 代碼如下:

>>> def foo(x,y):
... def bar():
... print x,y
... return bar
...
#查看func_closure的引用資訊
>>> a = [1,2]
>>> b = foo(a,0)
>>> b.func_closure[0].cell_contents
[1, 2]
>>> b.func_closure[1].cell_contents
0
>>> b()
[1, 2] 0

#可變對象仍然能被修改
>>> a.append(3)
>>> b.func_closure[0].cell_contents
[1, 2, 3]
>>> b()
[1, 2, 3] 0

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