全网最适合入门的面向对象编程教程：48 Python函数方法与接口-位置参数、默 ...

八卦阵 · 2024-9-13 23:29:27

全网最适合入门的面向对象编程教程：48 Python 函数方法与接口-位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数

本文档主要先容如何利用 Python 举行面向对象编程，必要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、偏重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时利用 Sourcetrail 代码软件对代码举行可视化阅读便于读者理解。
相关示例代码获取链接如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo
正文

位置参数（Positional Arguments）

位置参数是最常见的参数类型，它们的值由调用函数时的位置决定。函数定义中的参数顺序决定了它们在函数调用时的对应关系。例如：

def greet(name, age):
print(f"Hello {name}, you are {age} years old.")
greet("Alice", 30)
# 输出: Hello Alice, you are 30 years old.

复制代码

在这个例子中，name 和 age 是位置参数，greet 函数在调用时，"Alice" 对应 name，30 对应 age。
关键字参数（Keyword Arguments）

关键字参数允许你在调用函数时明确指定参数的名称。它们可以与位置参数混合利用，但关键字参数必须在位置参数之后提供。

def greet(name, age):
print(f"Hello {name}, you are {age} years old.")
greet(name="David", age=28)
# 输出: Hello David, you are 28 years old.

复制代码

在这个例子中，name 和 age 被作为关键字参数传递。这样可以进步代码的可读性，并允许你在调用函数时以任意顺序指定参数。
默认参数（Default Arguments）

默认参数允许你在函数定义时为参数提供默认值。如果调用函数时没有传递这些参数，则利用默认值。例如：

def greet(name, age=25):
print(f"Hello {name}, you are {age} years old.")
greet("Bob")
# 输出: Hello Bob, you are 25 years old.
greet("Charlie", 40)
# 输出: Hello Charlie, you are 40 years old.

复制代码

在这个例子中，age 参数有一个默认值 25。如果调用 greet 函数时没有提供 age 的值，它将利用这个默认值。
可变参数

在 Python 中，撤除传统的位置传参、关键字参数和默认传参外，还有可变参数传参和可变关键字传参两种方式，接下来为各人讲解一下。在下面的示例中，我们定义了一个函数可以打印传递到函数中的两个字符串：

def print_str(first, second):
print(first, second)
print_str("hello", "world")

复制代码

如果传一个参数调用，print_str("hello")，那么一定会抛出异常。如果我们事先不确定必要传递的字符串数量，这时可以利用 Python 可变参数举行实现。可变参数是指可以接受任意数量参数的参数。在 Python 中，可变参数可以通过在参数名前加上一个星号*来定义，这样函数就可以接受任意数量的位置参数。
可变参数在定义函数时常用 *args 来接受，此中 * 是规定的，args 可用其他名称替换，但一般习惯用 args 来表示。可变参数在传入函数后，被封装成一个 tuple 来举行利用。所以我们在函数内部，可以通过操作 tuple 的方法来操作参数。示例代码如下：

def print_str(first_str, *args):
print(type(args))
print(args)
print(first_str)
for n in args:
print(n)
print_str("hello", "world","i","am","coming")

复制代码

如下为运行结果：

如果在函数外已经定义一个 list 大概 tuple，想调用一个可变参数，也可以用 *+ 变量名的形式举行调用，（这种用法有点类似 C 语言中的指针），此时在函数调用时，会对传入的元组参数举行一个解包功能，每一个元素主动作为函数的位置参数。示例如下：

def print_str(first_str, *args):
print(type(args))
print(args)
print(first_str)
for n in args:
print(n)
l=["world","i","am","coming"]
print_str("hello",*l)

复制代码

运行结果如下：

可变参数允许你传入 0 个或任意个参数，这些可变参数在函数调用时主动组装为一个 tuple,而可变关键字参数允许你传入 0 个或任意个含参数名的参数，这些关键字参数在函数内部主动组装为一个 dict。
可变关键字参数利用 kwargs 来标识，它用于扩展函数的功能。好比我们要实现用户注册，有必输项和非必输项，这些非必输项就可以用可变关键字参数来接受。
示例代码如下：

def register(name, email, **kwargs):
print("name: {}, age: {}, others: {}".format(name, email, kwargs))
for i in kwargs:
print(str(i)+":"+kwargs[i])
register("demon", "1@1.com", addr="shanghai",gender="male", birthday="2022-03-31")

复制代码

运行结果如下：

对于关键字参数，函数的调用者可以传入任意不受限制的关键字参数。至于到底传入了哪些，就必要在函数内部通过 kwargs 检查。如果要限制关键字参数的名字，就可以用命名关键字参数，例如，只吸收 addr 和 gender 作为关键字参数。这种方式定义的函数如下：

def register(name, email,*,addr,gender):
print("name: {}, age: {}, addr: {}, gender: {}".format(name, email, addr,gender))
register("demon", "1@1.com", addr="shanghai",gender="male")

复制代码

和关键字参数**kw 差别，命名关键字参数必要一个特别分隔符，后面的参数被视为命名关键字参数。命名关键字参数必须传入参数名，这和位置参数差别。 在定义函数时，参数顺序必须是：必选（位置）参数 -> 默认参数 -> 可变位置参数 -> 可变关键字参数。

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