【完全解析 Python 的參數】位置參數、關鍵字參數、*args、**kwargs 的用法

1. 什麼是 Python 的參數?

在 Python 中,參數是函式或方法從外部接收數據並執行特定處理的手段。透過向函式傳遞參數,可以實現靈活的數據處理,提高程式的可重複使用性和擴展性。本文將從基礎到進階,逐步解析 Python 的參數使用方式。

函式與參數的基本作用

函式是一組用於執行特定任務的指令集合。參數是傳遞給函式的輸入數據,使用方式如下:

def greet(name):
    print(f"你好,{name}!")

在此範例中,透過向參數 name 傳遞任意名稱,可以顯示個別的訊息。

greet("佐川")  # 輸出: 你好,佐川!

2. Python 參數的基本用法

接下來,我們將從位置參數、關鍵字參數和預設參數的角度,探討 Python 參數的使用方式。

位置參數的重要性

位置參數是指在呼叫函式時,根據指定順序將參數傳遞給函式內的對應變數。

def add(a, b):
    return a + b

result = add(5, 3)  # 結果: 8

使用關鍵字參數

透過關鍵字參數,可以不受參數順序影響,明確地將值傳遞給函式。

def introduce(name, age):
    print(f"我是{name},今年{age}歲。")

introduce(age=25, name="佐川")  # 輸出: 我是佐川,今年25歲。

使用預設參數

設定預設參數後,當呼叫函式時未提供對應的參數時,將會使用預設值。

def greet(name="訪客"):
    print(f"你好,{name}!")

greet()  # 輸出: 你好,訪客!

參數的順序

當同時使用位置參數和關鍵字參數時,位置參數必須在前,關鍵字參數需放在後面,否則會導致錯誤。

3. Python 的可變長參數(*args 與 **kwargs)

*args 的用法

*args 用於向函式傳遞任意數量的位置參數,使函式更加靈活與通用。

def print_numbers(*args):
    for number in args:
        print(number)

print_numbers(1, 2, 3)  

**kwargs 的用法

**kwargs 用於接收任意數量的關鍵字參數,並以字典的形式儲存。

def print_info(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

print_info(name="佐川", age=30, job="作家")  

*args**kwargs 的組合

透過同時使用 *args**kwargs,可以建立更加靈活的函式,能夠同時接受位置參數與關鍵字參數。

def process_data(*args, **kwargs):
    total = sum(args)
    print(f"總和: {total}")
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

process_data(1, 2, 3, name="佐川", age=30)

4. 參數的應用與實際案例

實務應用:API 參數處理

在 API 呼叫中,通常需要處理動態參數。透過 *args**kwargs,可以靈活管理不同的 API 參數。

def api_call(endpoint, **params):
    print(f"API 端點: {endpoint}")
    for key, value in params.items():
        print(f"{key}: {value}")

api_call("/user", id=123, action="view")

應用於大規模數據處理

當需要處理大量數據時,使用 *args 來處理可變長度的輸入,有助於提高函式的靈活性和效率。

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5. 參數的錯誤處理與驗證

處理參數數量錯誤

當函式的參數數量不足時,可以進行錯誤處理,以防止程式崩潰。

def add_numbers(*args):
    if len(args) < 2:
        raise ValueError("至少需要兩個參數")
    return sum(args[:2])

驗證參數的類型

透過檢查參數的類型,可以避免意外的錯誤發生。

def multiply(a, b):
    if not isinstance(a, (int, float)) or not isinstance(b, (int, float)):
        raise TypeError("參數必須是數字")
    return a * b

使用 try-except 進行錯誤處理

透過 try-except 機制,可以捕捉錯誤並進行適當的處理。

def divide(a, b):
    try:
        result = a / b
    except ZeroDivisionError:
        return "無法除以 0"
    except TypeError:
        return "請輸入數字"
    return result

6. 總結

本文全面介紹了 Python 參數的基礎與進階應用,特別強調了 *args**kwargs 的靈活用法,以及錯誤處理與參數驗證的重要性。

重點回顧:

  • 位置參數、關鍵字參數與預設參數的基本概念
  • 如何使用 *args**kwargs 來建立靈活的函式
  • 參數的錯誤處理與類型驗證的重要性

掌握這些知識後,您將能夠撰寫更靈活且可靠的 Python 程式碼,並應用於實際開發中。