python基础（函数参数魔法，位置参数）

1.值从哪里来
定义函数时，你可能心存疑虑：参数的值是怎么来的呢？
编写函数旨在为当前程序（甚至其他程序）提供服务，你的职责是确保它在提供的参数正确时完成任务，并在参数不对时以显而易见的方式失败。（为此，通常使用断言或异常。）

在def语句中，位于函数名后面的变量通常称为形参，而调用函数时提供的值称为实参。

2.我能修改参数吗
函数通过参数获得了一系列的值，能对其进行修改吗？如果这样做，结果将如何？参数不过是变量而已，行为与你预期的完全相同。在函数内部给参数赋值对外部没有任何影响。
>>> def try_to_change(n): 
...          n = 'Mr. Gumby' 
... 
>>> name = 'Mrs. Entity' 
>>> try_to_change(name) 
>>> name 
'Mrs. Entity' 
在try_to_change内，将新值赋给了参数n，但如你所见，这对变量name没有影响。说到底，这是一个完全不同的变量。传递并修改参数的效果类似于下面这样：
>>> name = 'Mrs. Entity' 
>>> n = name # 与传递参数的效果几乎相同
>>> n = 'Mr. Gumby' # 这是在函数内进行的
>>> name 
'Mrs. Entity'
这里的结果显而易见：变量n变了，但变量name没变。同样，在函数内部重新关联参数（即给它赋值）时，函数外部的变量不受影响。

参数存储在局部作用域内。

字符串（以及数和元组）是不可变的（immutable），这意味着你不能修改它们（即只能替换为新值）。因此这些类型作为参数没什么可说的。但如果参数为可变的数据结构（如列表）呢？
>>> def change(n): 
...         n[0] = 'Mr. Gumby' 

... 
>>> names = ['Mrs. Entity', 'Mrs. Thing'] 
>>> change(names) 
>>> names 
['Mr. Gumby', 'Mrs. Thing'] 
在这个示例中，也在函数内修改了参数，但这个示例与前一个示例之间存在一个重要的不同。在前一个示例中，只是给局部变量赋了新值，而在这个示例中，修改了变量关联到的列表。这很奇怪吧？其实不那么奇怪。下面再这样做一次，但这次不使用函数调用。
>>> names = ['Mrs. Entity', 'Mrs. Thing'] 
>>> n = names # 再次假装传递名字作为参数
>>> n[0] = 'Mr. Gumby' # 修改列表
>>> names 
['Mr. Gumby', 'Mrs. Thing']
这样的情况你早就见过。将同一个列表赋给两个变量时，这两个变量将同时指向这个列表。就这么简单。要避免这样的结果，必须创建列表的副本。对序列执行切片操作时，返回的切片都是副本。因此，如果你创建覆盖整个列表的切片，得到的将是列表的副本。
>>> names = ['Mrs. Entity', 'Mrs. Thing'] 
>>> n = names[:] 
现在n和names包含两个相等但不同的列表。
>>> n is names 
False 
>>> n == names 
True 
现在如果（像在函数change中那样）修改n，将不会影响names。
>>> n[0] = 'Mr. Gumby' 
>>> n 
['Mr. Gumby', 'Mrs. Thing'] 
>>> names 
['Mrs. Entity', 'Mrs. Thing'] 
下面来尝试结合使用这种技巧和函数change。
>>> change(names[:]) 
>>> names 
['Mrs. Entity', 'Mrs. Thing'] 
注意到参数n包含的是副本，因此原始列表是安全的。

函数内的局部名称（包括参数）会与函数外的名称（即全局名称）冲突吗？答案是不会。

 

1）. 为何要修改参数
在提高程序的抽象程度方面，使用函数来修改数据结构（如列表或字典）是一种不错的方式。假设你要编写一个程序，让它存储姓名，并让用户能够根据名字、中间名或姓找人。为此，你可能使用一个类似于下面的数据结构：
storage = {} 
storage['first'] = {} 
storage['middle'] = {} 
storage['last'] = {} 
数据结构storage是一个字典，包含3个键：'first'、'middle'和'last'。在每个键下都存储了一个字典。这些子字典的键为姓名（名字、中间名或姓），而值为人员列表。例如，要将作者加入这个数据结构中，可以像下面这样做：
>>> me = 'Magnus Lie Hetland' 
>>> storage['first']['Magnus'] = [me] 
>>> storage['middle']['Lie'] = [me] 
>>> storage['last']['Hetland'] = [me] 
每个键下都存储了一个人员列表。在这个例子里，这些列表只包含作者。
现在，要获取中间名为Lie的人员名单，可像下面这样做：
>>> storage['middle']['Lie'] 
['Magnus Lie Hetland'] 
如你所见，将人员添加到这个数据结构中有点繁琐，在多个人的名字、中间名或姓相同时尤其如此，因为在这种情况下需要对存储在名字、中间名或姓下的列表进行扩展。下面来添加我的妹妹，并假设我们不知道数据库中存储了什么内容。
>>> my_sister = 'Anne Lie Hetland' 
>>> storage['first'].setdefault('Anne', []).append(my_sister) 
>>> storage['middle'].setdefault('Lie', []).append(my_sister) 
>>> storage['last'].setdefault('Hetland', []).append(my_sister) 
>>> storage['first']['Anne'] 
['Anne Lie Hetland'] 
>>> storage['middle']['Lie'] 
['Magnus Lie Hetland', 'Anne Lie Hetland']
可以想见，编写充斥着这种更新的大型程序时，代码将很快变得混乱不堪。
抽象的关键在于隐藏所有的更新细节，为此可使用函数。下面首先来创建一个初始化数据结构的函数。
definit(data): 
    data['first'] = {} 
    data['middle'] = {} 
    data['last'] = {}
这里只是将初始化语句移到了一个函数中。你可像下面这样使用这个函数：
>>> storage = {} 
>>> init(storage) 
>>> storage 
{'middle': {}, 'last': {}, 'first': {}} 
如你所见，这个函数承担了初始化职责，让代码的可读性高了很多。

下面先来编写获取人员姓名的函数，再接着编写存储人员姓名的函数。
def lookup(data, label, name): 
    return data[label].get(name) 
函数lookup接受参数label（如'middle'）和name（如'Lie'），并返回一个由全名组成的列表。换而言之，如果已经存储了作者的姓名，就可以像下面这样做：
>>> lookup(storage, 'middle', 'Lie') 
['Magnus Lie Hetland'] 
请注意，返回的是存储在数据结构中的列表。因此如果对返回的列表进行修改，将影响数据结构。（未找到任何人时除外，因为在这种情况下返回的是None。）
下面来编写将人员存储到数据结构中的函数。
def store(data, full_name): 
    names = full_name.split() 
    iflen(names) == 2: names.insert(1, '') 
    labels = 'first', 'middle', 'last' 
    for label, name in zip(labels, names): 
         people = lookup(data, label, name) 
         if people: 
             people.append(full_name) 
         else: 
             data[label][name] = [full_name] 
函数store执行如下步骤。
(1) 将参数data和full_name提供给这个函数。这些参数被设置为从外部获得的值。
(2) 通过拆分full_name创建一个名为names的列表。
(3) 如果names的长度为2（只有名字和姓），就将中间名设置为空字符串。
(4) 将'first'、'middle'和'last'存储在元组labels中（也可使用列表，这里使用元组只是为了省略方括号）。
(5) 使用函数zip将标签和对应的名字合并，以便对每个标签-名字对执行如下操作：

•  获取属于该标签和名字的列表；
•  将full_name附加到该列表末尾或插入一个新列表。

下面来尝试运行该程序：
>>> MyNames = {} 
>>> init(MyNames) 
>>> store(MyNames, 'Magnus Lie Hetland') 
>>> lookup(MyNames, 'middle', 'Lie') 
['Magnus Lie Hetland'] 
看起来能正确地运行。下面再来尝试几次。

>>> store(MyNames, 'Robin Hood') 
>>> store(MyNames, 'Robin Locksley') 
>>> lookup(MyNames, 'first', 'Robin') 
['Robin Hood', 'Robin Locksley'] 
>>> store(MyNames, 'Mr. Gumby') 
>>> lookup(MyNames, 'middle', '') 
['Robin Hood', 'Robin Locksley', 'Mr. Gumby']
如你所见，如果多个人的名字、中间名或姓相同，可同时获取这些人员。

 

2）. 如果参数是不可变的
在有些语言（如C++、Pascal和Ada）中，经常需要给参数赋值并让这种修改影响函数外部的变量。在Python中，没法直接这样做，只能修改参数对象本身。但如果参数是不可变的（如数）呢？不好意思，没办法。在这种情况下，应从函数返回所有需要的值（如果需要返回多个值，就以元组的方式返回它们）。例如，可以像下面这样编写将变量的值加1的函数：
>>> definc(x): return x + 1 
... 
>>> foo = 10 
>>> foo = inc(foo) 
>>> foo 
11 
如果一定要修改参数，可玩点花样，比如将值放在列表中，如下所示：
>>> def inc(x): x[0] = x[0] + 1 
... 
>>> foo = [10] 
>>> inc(foo) 
>>> foo 
[11] 
但更清晰的解决方案是返回修改后的值。