深入解析Python函数参数类型及其常见错误与解决方案

1 使用各种参数的陷阱

Python 功能强大、用途广泛的原因之一就是函数参数类型的多样化。方便的同时，也给用户带来了更多的约束规则。如果不理解这些规则，调用函数时可能会出现以下语法异常：

(1) 语法错误：位置参数跟随关键字参数

(2) TypeError: f() 缺少 1 个必需的仅关键字参数：'b'

(3) 语法错误：关键字参数重复

(4) 类型错误：f() 缺少 1 个必需的位置参数：'b'

(5) TypeError: f() 得到了意外的关键字参数 'a'

(6) 类型错误：f() 接受 0 个位置参数，但给出了 1 个

2 总结主要参数使用规则

位置参数

位置参数的定义：调用函数时，根据函数定义的参数位（形参）来传递参数。它是最常见的参数类型。

def f(a):
  return a
f(1) # 位置参数

位置参数不能缺失：

def f(a,b):
  pass
f(1) # TypeError: f() missing 1 required positional argument: 'b'

规则一：位置参数必须一一对应，缺一不可。

关键字参数

调用函数时，通过“key-value”方式传递函数参数的值，而不是根据位置传递函数参数的值。

def f(a):
  print(f'a:{a}')

在这个调用中，a是关键字参数：

f(a=1)

但下面的调用是不行的：

f(a=1,20.) # SyntaxError: positional argument follows keyword argument

规则 2：关键字参数必须位于位置参数的右侧

下面的调用也是不行的：

f(1,width=20.,width=30.) #SyntaxError: keyword argument repeated

规则3：不能向同一个形参重复传递值

默认参数

定义函数时，可以为形参提供默认值。对于有默认值的形式参数，如果调用函数时为参数传递了值，则使用传递的值，否则使用默认值。下面的b是默认参数：

def f(a,b=1):
  print(f'a:{a}, b:{b}')

规则4：无论是函数定义还是调用，默认参数的定义都应该在位置参数的右侧。

定义时只赋值一次；默认参数通常应定义为不可变类型

可变位置参数

定义如下的参数a是一个可变位置参数：

def f(*a):
  print(a)

调用方法：

f(1) #打印结果为元组：(1,)
f(1,2,3) #打印结果：(1, 2, 3)

但是，它不能这样调用：

f(a=1) # TypeError: f() got an unexpected keyword argument 'a'

可变关键字参数

下面的a是可变关键字参数：

def f(**a):
  print(a)

调用方法：

f(a=1) #打印结果为字典：{'a': 1}
f(a=1,b=2,width=3) #打印结果：{'a': 1, 'b': 2, 'width': 3}

但是，它不能这样调用：

f(1) TypeError: f() takes 0 positional arguments but 1 was given

3 五种参数的使用示例

今天我举一个python5参数使用的例子：位置参数、关键字参数、默认参数、可变位置或关键字参数。

def f(a,*b,c=10,**d):
  print(f'a:{a},b:{b},c:{c},d:{d}')

默认参数c不能跟在可变关键字参数d后面。

呼叫 f：

In [10]: f(1,2,5,width=10,height=20)
a:1,b:(2, 5),c:10,d:{'width': 10, 'height': 20}

可变位置参数b解析为实参后的元组(2,5)； c 获取默认值 10； d 被解析为字典。

再次调用 f：

In [11]: f(a=1,c=12)
a:1,b:(),c:12,d:{}

当传入a=1时，a为关键字参数，b和d不传入值，c传入12而不是默认值。

注意观察参数a，它可以是f(1)或f(a=1)。它的可读性比第一个更好。推荐使用f(a=1)。如果要强制f(a=1)，需要在前面加一个星号：

def f(*,a,*b):
  print(f'a:{a},b:{b}')

这时候调用f(1)就会报错：TypeError: f() Takes 0 Positional Argument but 1 was Give

只有f(a=1)才可以。

说明前面的*起作用了，就变成只能传入关键字参数了，那么如何检查这个参数的类型呢？在 python 的检查模块的帮助下：

In [22]: for name,val in signature(f).parameters.items():
    ...:     print(name,val.kind)
    ...:
a KEYWORD_ONLY
b VAR_KEYWORD

可以看到参数a的类型为KEYWORD_ONLY，只是一个关键字参数。

然而，如果 f 定义为：

def f(a,*b):
  print(f'a:{a},b:{b}')

查看参数类型：

In [24]: for name,val in signature(f).parameters.items():
    ...:     print(name,val.kind)
    ...:
a POSITIONAL_OR_KEYWORD
b VAR_POSITIONAL

可以看到参数a既可以是位置参数也可以是关键字参数。