Python中的函数参数：位置参数、默认参数、可变参数、关键字参数详解

在Python函数定义中，参数传递是非常灵活且强大的特性。理解不同类型的参数及其使用规则，对于编写清晰、可维护的代码至关重要。

1. 位置参数（Positional Arguments）

位置参数是最基本的参数类型，按照定义时的顺序进行传递。

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

# 必须按顺序提供两个参数
greet("Alice", "Hello")  # 输出: Hello, Alice!

特点：

• 调用时必须提供确切数量的参数
• 参数顺序必须与定义时一致
• 缺少或多出参数都会导致TypeError

2. 默认参数（Default Arguments）

默认参数允许为参数指定默认值，调用时可选择性地提供。

def greet(name, greeting="Hello"):
    print(f"{greeting}, {name}!")

# 可以只提供必选参数
greet("Bob")  # 输出: Hello, Bob!

# 也可以覆盖默认值
greet("Charlie", "Hi")  # 输出: Hi, Charlie!

重要规则：

• 默认参数必须放在位置参数之后
• 默认值在函数定义时计算一次（注意可变对象的陷阱）

# 错误示例：默认参数在前
def bad_func(greeting="Hello", name):  # SyntaxError
    pass

# 可变对象陷阱
def append_to_list(item, target_list=[]):  # 所有调用共享同一个列表
    target_list.append(item)
    return target_list

print(append_to_list(1))  # [1]
print(append_to_list(2))  # [1, 2] 不是预期的[2]

3. 可变位置参数（*args）

使用*args收集任意数量的位置参数，在函数内部作为元组处理。

def calculate_sum(*numbers):
    print(f"参数类型: {type(numbers)}")  # <class 'tuple'>
    return sum(numbers)

print(calculate_sum(1, 2, 3))       # 输出: 6
print(calculate_sum(1, 2, 3, 4, 5)) # 输出: 15

解包用法：

def func(a, b, c):
    print(a, b, c)

numbers = [1, 2, 3]
func(*numbers)  # 相当于 func(1, 2, 3)

4. 可变关键字参数（kwargs）**

使用**kwargs收集任意数量的关键字参数，在函数内部作为字典处理。

def print_info(**info):
    print(f"参数类型: {type(info)}")  # <class 'dict'>
    for key, value in info.items():
        print(f"{key}: {value}")

print_info(name="Alice", age=25, city="New York")

解包用法：

def func(name, age):
    print(f"{name} is {age} years old")

info = {"name": "Bob", "age": 30}
func(**info)  # 相当于 func(name="Bob", age=30)

5. 完整参数顺序规则

Python强制要求参数按特定顺序定义：

1. 位置参数
2. 默认参数
3. 可变位置参数（*args）
4. 关键字参数（keyword-only arguments，在或args后）
5. 可变关键字参数（**kwargs）

def complex_func(pos1, pos2, default1="a", default2="b", *args, kw_only1, kw_only2="x", **kwargs):
    print(f"位置参数: {pos1}, {pos2}")
    print(f"默认参数: {default1}, {default2}")
    print(f"可变位置参数: {args}")
    print(f"关键字参数: {kw_only1}, {kw_only2}")
    print(f"可变关键字参数: {kwargs}")

# 调用示例
complex_func(1, 2, "c", "d", 5, 6, 7, kw_only1="required", kw_only2="y", extra1="v1", extra2="v2")

6. 实际应用示例

def create_user(name, email, *phone_numbers, role="user", **metadata):
    """创建用户信息的完整示例"""
    user_info = {
        "name": name,
        "email": email,
        "phone_numbers": phone_numbers,
        "role": role,
        **metadata  # 合并额外信息
    }
    return user_info

# 多种调用方式
user1 = create_user("Alice", "alice@example.com", "123-4567")
user2 = create_user("Bob", "bob@example.com", "111-2222", "333-4444", role="admin")
user3 = create_user("Charlie", "charlie@example.com", department="IT", join_date="2024-01-01")

关键要点总结：

• 位置参数必须按顺序提供
• 默认参数提供灵活性但要注意可变对象陷阱
• *args收集多余位置参数为元组
• **kwargs收集多余关键字参数为字典
• 参数顺序必须严格遵守：位置→默认→*args→关键字→**kwargs
• 解包操作（*和**）在调用时非常有用

这种灵活的参数机制使得Python函数能够处理各种复杂的调用场景，同时保持代码的清晰性和可读性。