Python 中的参数和形参

无论是什么编程语言，参数（Arguments）和形参（Parameters）这两个词都会给程序员带来很多困惑。有时，这两个词会被互换使用，但实际上，它们有着两个不同但又相似的含义。本教程将解释这两个词之间的区别，并深入探讨这些概念及其示例。

参数和形参都是传递给函数的变量/常量。区别在于：

1. 参数（Arguments）是在函数调用中传递给函数的变量。
2. 形参（Parameters）是在函数定义中使用的变量。
3. 参数和形参的数量应始终相等，除非是可变长度参数列表。

示例

输出

Enter the value of the first number: 5
Enter the value of the second number: 2
Sum of two numbers:  7

从示例中可以学到的要点

1. （num1, num2）在函数调用中，而（a, b）在函数定义中。
2. （num1, num2）是参数，（a, b）是形参。

机制

请注意，在上面的示例中，num1 和 num2 是我们在调用函数时使用的函数调用中的值。当调用函数时，a 和 b 被 num1 和 num2 替换，对参数执行操作，然后返回结果。

函数是为了避免反复编写常用逻辑而编写的。为了编写通用逻辑，我们使用一些变量，这些变量称为**形参（parameters）**。它们属于函数定义。当我们在程序中需要使用该函数时，我们需要将程序中使用的变量（称为**参数（arguments）**）应用于函数逻辑。然后，我们使用参数调用函数。

参数的类型

根据我们传递参数给形参的方式，参数有两种类型：

1. 位置参数（Positional arguments）
2. 关键字参数（Keyword arguments）

• 给定一些形参，如果相应的参数**按顺序**一个接一个地传递，则这些参数称为“位置参数”。
• 如果参数在函数调用中通过**赋值**给其相应的形参传递，而不考虑传递顺序，则它们称为“关键字参数”。

示例

输出

Details of student:  Raghav
age:  12
grade:  6
Details of student:  Santhosh
age:  12
grade:  6

从示例中可以学到的要点

第一次函数调用

• 该函数有三个形参：name、age 和 grade。因此，它接受三个参数。
• 在第一次函数调用中：

参数**按位置**传递给形参，这意味着根据传递的顺序：

• name 被替换为“Raghav”。
• age 被替换为 12，并且
• grade 被替换为 6。
• 在第一次函数调用中，传递参数的顺序很重要。形参仅按给定顺序接收参数。
• 第二次函数调用

在这里，第一个参数“Santhosh”是根据其位置传递给 name 的，接下来的两个参数是通过赋值传递给其相应形参的。正如你所观察到的，这里的顺序并不重要。

重要提示

• **关键字参数必须始终跟随位置参数**。否则，Python 将引发语法错误。

如果我们这样写：details("Santhosh", age = 6, 12)

按值调用和按引用调用

这是关于参数和形参最重要的概念。根据传递给形参的参数类型，有两种调用函数的方法：按值调用（Call by value）和按引用调用（Call by reference）。

当参数的值被传递到函数中的形参时，值会被复制到形参中。这种方法称为“**按值调用（Call by value）**”。

在这种方法中，参数和形参是不同的，并且存储在不同的内存位置。

• 在函数内部对形参所做的更改不会影响程序中的参数，反之亦然。
• **Java** 函数/方法仅遵循按值调用。

当传递参数的地址而不是值到形参时，这种调用函数的方法称为“**按引用调用（Call by Reference）**”。

• 参数（指针）和参数都引用相同的内存位置。
• 对形参（指针）的更改将影响程序中参数的值。
• **C 语言**默认遵循按值调用，但可以使用间接运算符和指针模拟按引用调用。

Python 遵循哪种方法？

Python 不使用按值调用或按引用调用。它遵循一种称为“**按赋值调用（Call by assignment）**”的方法。在 Python 中，每一个实体都是一个**对象**。对象分为可变对象和不可变对象。当我们在 Python 中给一个变量赋值时，其行为与 C 或 Java 等低级语言不同。

假设在语句中：

a = 20

a 是变量，20 是赋给它的值。在这里，20 被保存在一个内存位置，而 a 是我们为指向该内存位置的引用所取的名称。现在，如果我们写：

a = 21

该名称将不再指向内存位置 20，而是指向另一个内存位置 21。

在 C 等其他语言中，变量是存储值的内存位置。

示例

在 C 语言中：

输出

000000000062FE1C
000000000062FE1C

在 Python 中

输出

140714950863232
140714950863264

• 正如你所观察到的：在 C 语言中，在重新赋值后，变量仍在同一内存位置，而在 Python 中，它指向不同的内存位置。（id -> Python 中的地址）。
• 但这还不是全部。还有其他类型的对象。

现在 comes Python 中的可变对象和不可变对象概念。

Python 中的可变对象和不可变对象

1. 可变对象（Mutable objects）是指在 Python 中创建后可以修改的对象/数据类型。例如：列表（Lists）、字典（Dictionaries）、集合（Sets）。
2. 不可变对象（Immutable objects）则是在创建后无法修改的对象。例如：int、float、字符串（strings）、元组（tuples）。

示例

可变对象

输出

2253724439168
2253724439168

理解

列表是可变的，这意味着我们可以在创建后对其进行更改或修改。正如你所观察到的，当以名称 a 创建时，它保存在地址“2253724439168”中。使用 append()，我们通过追加另一个值来修改它。它仍然在同一个内存位置，这意味着同一个对象被修改了。

不可变对象

输出

140714950863232
140714950863968

理解

这是我们在教程前面讨论过的情况。整数对象是不可变的，这意味着我们无法在创建后修改它。你可能会想，我们在上面的代码中仍然添加了 23。请注意，创建的对象在添加后不是同一个对象。它们都位于不同的内存位置，这意味着它们是不同的对象。

那么，在调用函数时，参数是如何传递给形参的呢？

结合关于 Python 中赋值操作的所有知识：

1. 如果参数是可变的，则传递方式类似于“按引用调用”。
2. 如果参数是不可变的，则传递方式类似于“按值调用”。

示例

输出

Details of the student: 
name:  Harry Styles
age:  15
grade:  10
marks:  [25, 29, 2F1, 30, 26]
10
[25, 29, 21, 30, 26]

理解

该函数接受 4 个参数。请注意参数 **grade** 和 **marks**。grade 是一个整数值，这意味着它是不可变的。因此，一旦创建，我们就无法修改它。它遵循“按值调用”。正如我们在教程前面讨论过的，在遵循按引用调用时，“**对形参（指针）的更改不会影响程序中的参数值**”。因此，在函数定义中连接字符串后，grade 在程序中的原始值不会被修改。

对于 marks 来说，它是一个列表，是可变的。因此，它遵循“按引用调用”，这意味着“**对形参（指针）的更改将影响程序中的参数值**”。因此，在函数定义中追加列表后，更改会反映在原始程序中。