摘要：我們常用的內置函數就是一個可變參數函數。匿名函數返回一個函數對象，在可以作為函數參數傳遞給函數。定義函數時，可以為參數指定默認值調用函數時，可以通過關鍵字參數調用。

上一節我們學習了函數的定義和調用，理解了基本的函數知識。本節進一步學習函數相關的更多內容，深入了解函數，包括：默認參數、關鍵字參數、位置參數、變量的作用域等等。

首先，我們先搞清兩個概念：

形參(parameters)，是定義函數時聲明的參數名稱，它定義了函數可以接受的參數類型；
實參(arguments)，是調用函數時傳給函數的實際值。
比如下面的函數定義：

def func(foo, bar=True, **kwargs):
    pass

foo, bar, kwargs?是函數的形參(parameters)。

當我們調用func時，比如：

func(20, bar=False, abc="xyz")

傳給函數的值20，False和"xyz"就是實參。

默認參數就是在函數定義時，給參數一個默認值。調用該函數時可以不給有默認值的參數傳值，這樣調用時的參數可以減少。

看下面的例子：

def say_hi(name, greeting="Hi", more=""):
    print(greeting, name, more)

這個函數有三個參數，其中greeting和more有默認值，調用該函數時，有以下幾種形式：

只傳一個值給name： say_hi(‘Tom’)

給可選參數greeting傳值： say_hi(‘Tom’, ‘Hello’)

給所有參數傳值： say_hi(‘Tom’, ‘Hello’, ‘how are you’)

一個函數可以有任意多個默認參數，也可以全部參數都有默認值。但是，沒有默認值的參數不能在有默認值的參數的后面，否則會報錯。也就是說，參數的先后順序必須是無默認值參數在前，有默認值參數在后面。

In [175]: def foo(a=1, b): 
     ...:     return a + b
  File "", line 1
    def foo(a=1, b):
           ^
SyntaxError: non-default argument follows default argument

默認參數值只生成一次，如果默認值是可變對象比如list、dict、set等就會出現詭異的結果，使用時要非常留心。下面的例子，默認值為一個空list，函數調用時它把第一個參數放到list里面。

def func(a, L=[]):
    L.append(a)
    return L

print(func(1))
print(func(2))
print(func(3))

程序的輸出是：

[1]
[1, 2]
[1, 2, 3]

這是因為默認值L在函數定義時生成，后面的調用（使用默認值，不給L傳值）就會不斷給定義時生成的默認list添加元素。

如果你希望使用這個詭異的特性也沒問題，但要清楚它是什么。通常我們不建議默認值為可變對象，而是不可變的整數、浮點數、字符串等等。

調用函數時，我們可以使用“關鍵字參數”，它的形式是：kwarg=value。比如前面的say_hi函數的調用：

In [180]: say_hi(name="Tom")
Hi Tom 

In [181]: say_hi(name="Tom", greeting="Hello")
Hello Tom 

In [182]: say_hi(name="Tom", more="how are you")
Hi Tom how are you

In [183]: say_hi(more="good day", name="Tom", greeting="Hi")
Hi Tom good day

上面最后一個調用告訴我們，關鍵字參數是通過關鍵字來確認參數的，所以可以不用按照函數定義時的順序傳遞參數。

關鍵字參數跟默認參數類似有參數位置的限制，關鍵字參數后面必須都是關鍵字參數。
下面的調用都是無效的：

say_hi()  # 缺少必須的參數name
say_hi(name="Tom", "Hello")  # 關鍵字參數后面出現了非關鍵字參數
say_hi("Tom", name="Tim")  # 同樣的參數傳了兩個值
say_hi(age=10)  # 函數定義中不存在的關鍵字參數

如果函數定義的最后一個參數是兩個星號加名稱：**name，那么它接受一個字典包含所有關鍵字參數，這個字典不包括name前面聲明的普通參數：

In [190]: def foo(a, **kwargs): 
     ...:     print(a) 
     ...:     for k, v in kwargs.items(): 
     ...:         print("%s : %s" % (k, v)) 
     ...:

In [191]: foo(1)
1

In [192]: foo(a=1)
1

In [193]: foo(a=1, b=2, c=3, d=4, e="a")
1
b : 2
c : 3
d : 4
e : a

可見，**kwargs把a后面的所有關鍵字參數都接收了。這對我們以后寫參數非常多的函數時很有幫助。

可變參數列表類似關鍵字參數**kwargs，因為它沒有key只有value，所以它是一個序列（確切的說是一個tuple），它的形式是*args，名稱前面有一個星號*，用以接收不確定數量的參數。我們常用的內置函數print就是一個可變參數函數。
下面我自己定義一個可變參數函數：

In [197]: def foo(*args): 
     ...:     print(type(args)) 
     ...:     print("|".join(args)) 
     ...:

In [198]: foo("a", "b", "c", "d")

a|b|c|d

同樣的，可變參數后面必須跟關鍵字參數：

In [204]: def foo(*args, joiner="|"): 
     ...:     print(type(args)) 
     ...:     print(joiner.join(args)) 
     ...:

In [205]: foo("a", "b", "c", "d")

a|b|c|d

In [206]: foo("a", "b", "c", "d", joiner="/")

a/b/c/d

這個正好跟可變參數列表相反，如果要調用的函數的參數值已經在list或tuple里面了，我們可以通過解包list或tuple來給函數傳值。比如內置的range()函數可以輸入兩個參數：start和stop，如果它們在一個llist或tuple里面，可以通過*操作符解包來傳值：

In [207]: list(range(1, 8))
Out[207]: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

In [208]: args = [1, 8]

In [209]: list(range(*args))
Out[209]: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

同樣的，dict可以通過**操作符傳遞關鍵字參數：

In [212]: d = {"name":"Tom", "greeting":"Hello", "more":"good day"}

In [213]: say_hi(**d)
Hello Tom good day

通過關鍵字lambda來實現小的匿名函數。匿名函數返回一個函數對象，在可以作為函數參數傳遞給函數。比如內置函數sorted中的key參數就接受一個函數對象。

In [215]: func = lambda a, b: a * b

In [216]: func(1,2)
Out[216]: 2

In [217]: func(3,5)
Out[217]: 15

再看看sorted使用lambda函數的情況，先對學生按姓名排序，再按年齡排序：

In [218]: students = [ 
     ...: {"name": "Tom", "age": 12}, 
     ...: {"name": "Jack", "age": 13},  
     ...: {"name": "Aby", "age": 10},]

In [219]: sorted(students, key=lambda s: s["name"])
Out[219]: 
[{"name": "Aby", "age": 10},
 {"name": "Jack", "age": 13},
 {"name": "Tom", "age": 12}]

In [220]: sorted(students, key=lambda s: s["age"])
Out[220]: 
[{"name": "Aby", "age": 10},
 {"name": "Tom", "age": 12},
 {"name": "Jack", "age": 13}]

程序中的變量不是在任何地方都可見的，它有自己的作用域。

定義在函數內部的變量只在函數內部可見，也就是說，它是函數的局部變量。

In [1]: def func(): 
   ...:     x = "hello" 
   ...:     print(x) 
   ...:

In [2]: func()
hello

In [3]: x
------------------------
NameError        Traceback (most recent call last)
 in 
----> 1 x

NameError: name "x" is not defined

x是func內部的一個變量，對該函數內部可見，所以print(x)語句能打印x的值。但是在函數外部訪問x時就會報錯：x是未定義的。

相對于局部變量，全局變量是定義在函數外部的，它具有全局作用域。

In [4]: x = "hello"

In [5]: def func2(): 
   ...:     print(x) 
   ...:

In [6]: func2()
hello

In [7]: x
Out[7]: "hello"

如果要在函數內部修改全局變量，就需要用關鍵字global來聲明全局變量：

In [8]: def func3(): 
   ...:     global x 
   ...:     x += "world" 
   ...:     print(x) 
   ...:

In [9]: func3()
helloworld

In [10]: x
Out[10]: "helloworld"

局部變量變量的生命周期從函數調用開始，到函數運行結束為止；全局變量的生命周期直到整個程序結束為止。

前面的章節中，我們使用關鍵字del來刪除列表或其中的元素，它同樣可以用來刪除函數：

In [11]: def func4(): 
    ...:     print("func4") 
    ...:

In [12]: func4()
func4

In [13]: del func4

In [14]: func4()
-------------------
NameError          Traceback (most recent call last)
 in 
----> 1 func4()

NameError: name "func4" is not defined

在Python中，函數也是對象，所以用del刪除函數就跟刪除其它對象一樣。

作為類、函數或模塊之內的第一個表達式出現的字符串字面值。它在代碼執行時會被忽略，但會被解釋器識別并放入所在類、函數或模塊的?doc?屬性中。由于它可用于代碼內省，因此是對象存放文檔的規范位置。

In [15]: def my_func(): 
    ...:     """first line is summary of this function 
    ...:      
    ...:     the more lines are details of this function 
    ...:     """ 
    ...:     pass 
    ...:

In [16]: print(my_func.__doc__)
first line is summary of this function

    the more lines are details of this function

寫docstring的規則一般是這樣的：
（1）第一行簡短概述該函數或類的功能
（2）第二行空白
（3）后面幾行詳細描述函數的參數、返回值等等

定義函數時，參數稱為“形參”，表述參數的類型；調用函數時，參數為“實參”，是傳給函數的具體值。

定義函數時，可以為參數指定默認值；調用函數時，可以通過關鍵字參數調用。

定義函數是，可以指定參數為可變參數列表?*args或**kwargs；調用函數時，可以通過解包list,tuple和dict來傳入參數。