Python函数：如何使用默认参数？

Python是一种高级编程语言，它非常强大和灵活，其中一个强大的功能是函数。Python提供了多种类型的函数，包括带有默认参数的函数。默认参数是可以在定义函数时指定的参数，如果函数在调用时没有提供值，则使用默认值。 本文将深入探讨Python函数的默认参数及其使用方法。

使用默认参数的函数定义

Python中的默认参数是在函数定义过程中指定的，这意味着定义函数时可以指定默认参数的值。下面是一个示例：

def greet(name, message="Hello!"):
    print(message, name)

greet("John")    # 输出：Hello! John
greet("Mary", "Hi!")   # 输出：Hi! Mary

在上面的代码中，函数greet()定义了一个默认参数message，值为"Hello!"。在调用greet()函数时，如果未提供message参数，则使用默认值。在 个调用中，只提供了一个参数，因此函数使用默认值。在第二个调用中，提供了两个参数，因此第二个参数将覆盖默认值。

值得注意的是，默认参数可以是任何Python对象。Python中的默认参数是在函数定义时创建的，这意味着同一默认参数对象在所有函数调用中是共享的。例如：

def add_item(item, my_list=[]):
    my_list.append(item)
    return my_list

print(add_item(1))    # 输出：[1]
print(add_item(2))    # 输出：[1, 2]

在上面的代码中，函数add_item()定义了一个默认参数my_list，它是一个空列表。在 次调用add_item()函数时，my_list被初始化为一个空列表，并将数字1添加到列表中。在第二次调用add_item()时，my_list仍然是初始化的空列表，并将数字2添加到列表中。这是因为Python中的默认参数是在函数定义时创建的，因此在所有函数调用中是被共享的。如果要在每次函数调用时创建一个新的列表，则需要像下面这样修改代码：

def add_item(item, my_list=None):
    if my_list is None:
        my_list = []
    my_list.append(item)
    return my_list

print(add_item(1))    # 输出：[1]
print(add_item(2))    # 输出：[2]

在上面的代码中，参数my_list被初始化为None。在函数体内，如果my_list为None，则创建一个新的空列表。这样，每次调用函数时都会创建一个新的列表。

使用默认参数的注意事项

虽然默认参数是非常有用的，但是在使用时需要注意一些事项。下面是一些需要注意的地方：

1、默认参数必须是不可变的

默认参数必须是不可变的对象，例如None、数字、字符串或元组。这是因为在Python中，默认参数是在函数定义期间分配并创建的，因此如果默认参数是可变的，则它会在多次调用函数时共享。这可能会导致意外的行为和调试困难。

例如，下面的代码包含错误的使用默认参数的方式：

def add_item(item, my_list=[]):
    my_list.append(item)
    return my_list

print(add_item(1))    # 输出：[1]
print(add_item(2))    # 输出：[1, 2]
print(add_item(3))    # 输出：[1, 2, 3]

在上面的代码中，my_list是一个可变的列表，并且它是在函数定义期间创建的。在 次调用add_item()函数时，my_list被初始化为一个空列表，并将数字1添加到列表中。在第二次调用add_item()时，my_list仍然是初始化的包含数字1的列表，并将数字2添加到列表中。这将导致add_item()函数的结果出乎意料。要避免这种情况，可以使用不可变的默认参数，例如None。

2、默认参数必须在所有非默认参数之后

默认参数必须在函数定义期间的所有非默认参数之后。这是因为Python函数的参数传递是按位置进行的，即函数调用中的参数与函数定义中的参数的相对位置相对应。如果默认参数在非默认参数之前，则Python无法推断参数的位置，因为它不清楚哪个参数值是默认值，哪个参数值是传入的值。

例如，下面的代码包含错误的使用默认参数的方式：

def greet(message="Hello!", name):
    print(message, name)

greet("John")    # 报错：SyntaxError: non-default argument follows default argument

在上面的代码中，参数message在参数name之前，这将导致SyntaxError。

3、默认参数可以引用前面的参数

默认参数可以引用前面的参数，但这些参数必须在默认参数之前。在Python中，函数参数在定义时是定义在局部作用域内的变量，因此默认参数可以引用前面的参数。

例如：

def multiply(a, b=2, c=None):
    if c is None:
        c = a
    return a * b * c

print(multiply(2))          # 输出：4
print(multiply(2, 3))       # 输出：12
print(multiply(2, 3, 4))    # 输出：24

在上面的代码中，函数multiply()定义了3个参数，其中c参数的默认值是None。在函数体内，如果c为None，则将其设置为a。由于这些参数是在函数定义期间创建的，因此它们可以相互引用。

结论

默认参数是Python函数的一个非常有用的功能，它可以使代码更加清晰和简洁。但是，默认参数应该是不可变的，应该在所有非默认参数之后，保持正确的顺序，并且应该避免在函数体内修改默认参数。如果默认参数是可变的并被修改，则会导致不可预期的结果和调试困难。