Effective Python:编写高质量Python代码的90个有效方法(原书第2版)
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第22条 用数量可变的位置参数给函数设计清晰的参数列表

让函数接受数量可变的位置参数(positional argument),可以把函数设计得更加清晰(这些位置参数通常简称varargs,或者叫作star args,因为我们习惯用*args指代)。例如,假设我们要记录调试信息。如果采用参数数量固定的方案来设计,那么函数应该接受一个表示信息的message参数和一个values列表(这个列表用于存放需要填充到信息里的那些值)。

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即便没有值需要填充到信息里面,也必须专门传一个空白的列表进去,这样显得多余,而且让代码看起来比较乱。最好是能允许调用者把第二个参数留空。在Python里,可以给最后一个位置参数加前缀*,这样调用者就只需要提供不带星号的那些参数,然后可以不再指其他参数,也可以继续指定任意数量的位置参数。函数的主体代码不用改,只修改调用代码即可。

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这种写法与拆解数据时用在赋值语句左边带星号的unpacking操作非常类似(参见第13条)。

如果想把已有序列(例如某列表)里面的元素当成参数传给像log这样的参数个数可变的函数(variadic function),那么可以在传递序列的时采用*操作符。这会让Python把序列中的元素都当成位置参数传给这个函数。

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令函数接受数量可变的位置参数,可能导致两个问题。

第一个问题是,程序总是必须先把这些参数转化成一个元组,然后才能把它们当成可选的位置参数传给函数。这意味着,如果调用函数时,把带*操作符的生成器传了过去,那么程序必须先把这个生成器里的所有元素迭代完(以便形成元组),然后才能继续往下执行(相关知识,参见第30条)。这个元组包含生成器所给出的每个值,这可能耗费大量内存,甚至会让程序崩溃。

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接受*args参数的函数,适合处理输入值不太多,而且数量可以提前预估的情况。在调用这种函数时,传给*args这一部分的应该是许多个字面值或变量名才对。这种机制,主要是为了让代码写起来更方便、读起来更清晰。

第二个问题是,如果用了*args之后,又要给函数添加新的位置参数,那么原有的调用操作就需要全都更新。例如给参数列表开头添加新的位置参数sequence,那么没有据此更新的那些调用代码就会出错。

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问题在于:第三次调用log函数的那个地方并没有根据新的参数列表传入sequence参数,所以'Favorite numbers'就成了sequence参数,7就成了message参数。这样的bug很难排查,因为程序不会抛出异常,只会采用错误的数据继续运行下去。为了彻底避免这种漏洞,在给这种*arg函数添加参数时,应该使用只能通过关键字来指定的参数(keyword-only argument,参见第25条)。要是想做得更稳妥一些,可以考虑添加类型注解(参见第90条)。

要点

  • def定义函数时,可以通过*args的写法让函数接受数量可变的位置参数。
  • 调用函数时,可以在序列左边加上*操作符,把其中的元素当成位置参数传给*args所表示的这一部分。
  • 如果*操作符加在生成器前,那么传递参数时,程序有可能因为耗尽内存而崩溃。
  • 给接受*args的函数添加新位置参数,可能导致难以排查的bug。