Python中函数参数类型和参数绑定

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

>>> 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

>>> 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

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