C функции с переменным числом аргументов: Функции с переменным количеством параметров

Функции с переменным числом аргументов

В СИ имеются функции, которым можно передавать разное число фактических параметров. Например: функция printf. У нее есть 1 обязательный аргумент, форматная строка. Помимо нее могут присутствовать другие аргументы, но их количество никак не оговаривается. Появление необязательных аргументов приводит к тому, что компилятор теряет возможность осуществлять проверку их типов. В СИ любая функция с переменным числом аргументов должна иметь хотя бы 1 явный аргумент. У функции printf это формат.

Реализация функций с переменным числом аргументов

Основная проблема в том, каким образом обрабатывать те фактические параметры, для которых нет соответствующих формальных. Для работы с переменным списком аргументов, в заголовочном файле stdarg.h определено несколько макросов, имена которых начинаются с va_. Обработка переменного списка состоит из нескольких этапов.

1) определяем переменную, которая будет хранить указатель на переменную части списка. Эта переменная имеет тип va_list, которая является синонимом void*.

2) необходимо инициализировать эту переменную. Для этого вызывается макрос va_start, которому передаются два аргумента. 1й это переменная, для хранения указателя, а 2й это имя последнего фиксированного аргумента функции. Имя последнего фиксированного аргумента позволяет найти адрес первого нефиксированного.

3) с помощью макроса va_arg с двумя аргументами поочередно считываются значения добавочных параметров. Из этого следует, что программист должен заранее знать типы аргументов, которые могут быть помещены в произвольный список. Он вызывается для каждого дополнительного аргумента, но необходимо каким-то образом определить, когда список фактических параметров будет исчерпан. Это задача программиста. Решения могут быть разные. Например: 1й дополнительный аргумент может описывать общее количество дополнительных аргументов. Если дополнительные параметры имеют один и тот же тип, то признаком конца может служить некоторое специальное значение, например 0.

4) после того как работа с переменной частью списка закончена, необходимо вызвать макрос va_end.

Особенности вызова функции в си

При вызове функции создается фрейм вызова, в котором в том числе размещаются значения фактических параметров. Есть два подхода: 1) аргументы помещаются в стек в порядке их записи в вызове. Этот метод используется в паскале. Однако для СИ он неудобен. Если число параметров переменное, то найти где находится первый аргумент, становится трудно. Поэтому в СИ используется обратный порядок. Тогда положение первого элемента определяется указателем на вершину стека. Когда число аргументов фиксировано, то вызываемая функция сама может освободить фрейм вызова, когда закончит выполняться. Поэтому компилятор добавляет в функцию необходимый для этого код. Так происходит в паскале. Если число аргументов — переменная, то о размере фрейма вызова знает вызывающая функция.

Переменные аргументов *args и **kwargs в функции Python.

Наконец, наименее часто используемая опция, это когда функция вызываться с произвольным числом аргументов. Обычно они указываются последними в списке формальных параметров, потому что собирают все оставшиеся входные аргументы, которые передаются в функцию.

При определении функции, параметры с произвольным числом аргументов указывают как:

• *args — произвольное число позиционных аргументов. При вызове функции, на место этого параметра передается список аргументов, заключенных в кортеж. Перед *args может быть ноль или более нормальных аргументов. Любые формальные параметры, которые появляются после параметра *args, являются аргументами «только для ключевых слов». Это означает, что следующие за *args параметры могут использоваться только как ключевые аргументы, а не как позиционные.
• **kwargs — произвольное число именованных аргументов. При вызове функции, на его место передается список именованных аргументов заключенных в словарь, кроме тех, имена которых были определены ранее. Параметр **kwargs может быть определен совместно с другим формальным параметром *args. Параметр **kwargs указывается последним в области определения формальных параметров функции.

Примечание: один символ * в имени параметра функцииargsраспаковывает список или кортеж для передачи позиционных аргументов, а два символа ** в имени параметра функции **kwargs распаковывает словарь для передачи ключевых аргументов в функцию при ее вызове.

Имена *args и **kwargs по негласному соглашению принято использовать в документации Python. На самом деле никто не запрещает брать любые другие имена переменных. Например, для словарей наряду c **kwargs иногда используют **options.

def chees(*arguments):
    for arg in arguments:
        print(arg)
word = ("It's very runny, sir.",
        "It's really very.", 
        "VERY runny, sir.")
chees(*word)
# Выведет
It's very runny, sir.
It's really very. 
VERY runny, sir.

def shop(**keywords):
    for kw in keywords:
        print(kw, ":", keywords[kw])
kword = {shopkeeper:"Michael Palin",
        client:"John Cleese",
        sketch:"Cheese Shop Sketch"}
shop(**kword)
# Выведет
shopkeeper : Michael Palin
client : John Cleese
sketch : Cheese Shop Sketch

Распаковку можно использовать несколько раз. На примере словаря:

def process_data(a, b, c, d):
    print(a, b, c, d)
x = {'a': 1, 'b': 2}
y = {'c': 3, 'd': 4}
process_data(**x, **y)
1 2 3 4
process_data(**x, c=23, d=42)
1 2 23 42

def cheeseshop(kind, *arguments, **keywords):
    print("-- Do you have any", kind, "?")
    print("-- I'm sorry, we're all out of", kind)
    for arg in arguments:
        print(arg)
    print("-" * 40)
    for kw in keywords:
        print(kw, ":", keywords[kw])

Функцию cheeseshop можно вызвать так:

word = ("It's very runny, sir.",
        "It's really very.", 
        "VERY runny, sir.")
kword = {shopkeeper:"Michael Palin",
        client:"John Cleese",
        sketch:"Cheese Shop Sketch"}
cheeseshop("Limburger", *word, **kword)

и, конечно, функция выведет:

-- Do you have any Limburger ?
-- I'm sorry, we're all out of Limburger
It's very runny, sir. 
It's really very. 
VERY runny, sir.
----------------------------------------
shopkeeper : Michael Palin
client : John Cleese
sketch : Cheese Shop Sketch

Аргументы функций Python (с примерами)

В этом руководстве мы узнаем об аргументах функций в Python с помощью примеров.

В компьютерном программировании функция — это значение, которое принимает функция.

Прежде чем мы узнаем об аргументах функций, обязательно узнайте о функциях Python.

Пример 1: аргументы функции Python

 def add_numbers(a, b):
    сумма = а + б
    print('Сумма:', сумма)
add_numbers(2, 3)
# Вывод: Сумма: 5 

В приведенном выше примере функция add_numbers() принимает два параметра: a и b . Обратите внимание на строку

 add_numbers(2, 3) 

Здесь add_numbers(2, 3) указывает, что параметры a и b получат значения 2 и

Аргумент функции со значениями по умолчанию

В Python мы можем указать значения по умолчанию для аргументов функции.

Мы используем оператор = для предоставления значений по умолчанию. Например,

 def add_numbers( a = 7, b = 8):
    сумма = а + б
    print('Сумма:', сумма)
# вызов функции с двумя аргументами
add_numbers(2, 3)
# вызов функции с одним аргументом
add_numbers (а = 2)
# вызов функции без аргументов
add_numbers() 

Вывод

  Сумма: 5
Сумма: 10
Сумма: 15  

В приведенном выше примере обратите внимание на определение функции

 def add_numbers(a = 7, b = 8):
    ... 

Здесь мы предоставили значения по умолчанию 7 и 8 для параметров a и b соответственно. Вот как работает эта программа

Оба значения передаются при вызове функции. Следовательно, эти значения используются вместо значений по умолчанию.

2. add_number(2)

Во время вызова функции передается только одно значение. Итак, по позиционному аргументу 2 присваивается аргументу a , а значение по умолчанию используется для параметра b .

3. add_number()

Во время вызова функции значение не передается. Следовательно, для обоих параметров a и b используется значение по умолчанию.

Аргумент ключевого слова Python

В аргументах ключевого слова аргументы назначаются на основе имени аргументов. Например,

 def display_info(first_name, last_name):
    print('Имя:', first_name)
    print('Фамилия:', last_name)
display_info (last_name = 'Картман', first_name = 'Эрик') 

Выход

  Имя: Эрик
Фамилия: Картман  

Здесь обратите внимание на вызов функции,

 display_info(last_name = 'Cartman', first_name = 'Eric') 

Здесь мы присвоили имена аргументам во время вызова функции.

Следовательно, first_name в вызове функции присваивается first_name в определении функции. Аналогично, last_name в вызове функции присваивается last_name в определении функции.

В таких сценариях положение аргументов не имеет значения.

Функция Python с произвольными аргументами

Иногда мы не знаем заранее количество аргументов, которые будут переданы в функцию. Чтобы справиться с такой ситуацией, мы можем использовать произвольные аргументы в Python.

Произвольные аргументы позволяют передавать различное количество значений во время вызова функции.

Мы используем звездочку (*) перед именем параметра, чтобы обозначить этот тип аргумента. Например,

 # программа для нахождения суммы нескольких чисел
определение найти_сумма (* числа):
    результат = 0
    
    для числа в цифрах:
        результат = результат + число
    
    print("Сумма = ", результат)
# вызов функции с 3 аргументами
найти_сумма (1, 2, 3)
# вызов функции с 2 аргументами
find_sum(4, 9) 

Вывод

  Сумма = 6
Сумма = 13  

В приведенном выше примере мы создали функцию find_sum() , которая принимает произвольные аргументы. Обратите внимание на строки

 найти_сумма(1, 2, 3)
find_sum(4, 9) 

Здесь мы можем вызывать одну и ту же функцию с разными аргументами.

Примечание : после получения нескольких значений чисел ведут себя как массив, поэтому мы можем использовать цикл для для доступа к каждому значению.

Python args and kwargs: Demystified — Real Python

Смотреть сейчас Это руководство содержит соответствующий видеокурс, созданный командой Real Python. Посмотрите его вместе с письменным руководством, чтобы углубить свое понимание: Python args and kwargs: Demystified

Иногда, когда вы смотрите на определение функции в Python, вы можете заметить, что оно принимает два странных аргумента: *args и **kwargs . Если вы когда-нибудь задумывались, что это за необычные переменные или почему ваша IDE определяет их в main() , то эта статья для вас. Вы узнаете, как использовать args и kwargs в Python, чтобы повысить гибкость ваших функций.

К концу статьи вы будете знать:

• Что на самом деле означают *args и **kwargs
• Как использовать *args и **kwargs в определениях функций
• Как использовать одну звездочку ( * ) для распаковки итерируемых объектов
• Как использовать две звездочки ( ** ) для распаковки словарей

В этой статье предполагается, что вы уже знаете, как определять функции Python и работать со списками и словарями.

Бесплатный бонус: Щелкните здесь, чтобы получить памятку по Python и изучить основы Python 3, такие как работа с типами данных, словарями, списками и функциями Python.

Передача нескольких аргументов в функцию

*args и **kwargs позволяют передавать в функцию несколько аргументов или аргументов с ключевыми словами. Рассмотрим следующий пример. Это простая функция, которая принимает два аргумента и возвращает их сумму:

 по определению my_sum(a, b):
    вернуть а + б
 

 # сумма_целых_список. py
защита my_sum (my_integers):
    результат = 0
    для x в my_integers:
        результат += х
    вернуть результат
list_of_integers = [1, 2, 3]
печать (моя_сумма (список_целых чисел))
 

 # sum_integers_args.py
защита my_sum(*аргументы):
    результат = 0
    # Перебор кортежа аргументов Python
    для x в аргументах:
        результат += х
    вернуть результат
печать (моя_сумма (1, 2, 3))
 

 # сумма_целых_аргументов_2.py
Def my_sum (* целые числа):
    результат = 0
    для x в целых числах:
        результат += х
    вернуть результат
печать (моя_сумма (1, 2, 3))
 

 # change_list.py
мой_список = [1, 2, 3]
мой_список[0] = 9
распечатать (мой_список)
 

 $ python change_list.py
[9, 2, 3]
 

 # change_tuple.py
my_tuple = (1, 2, 3)
мой_кортеж[0] = 9печать (мой_кортеж)
 

 $ python change_tuple.py
Traceback (последний последний вызов):
  Файл «change_tuple.py», строка 3, в 
    мой_кортеж[0] = 9
TypeError: объект 'tuple' не поддерживает назначение элементов
 

 # concatenate.py
деф конкатенировать (** kwargs):
    результат = ""
    # Перебор словаря Python kwargs
    для аргумента в kwargs.values():
        результат += аргумент
    вернуть результат
print(concatenate(a="Real", b="Python", c="Is", d="Great", e="!"))
 

 $ Python concatenate.py
RealPython — это здорово!
 

 # concatenate_2.py
деф конкатенировать (** слова):
    результат = ""
    для аргумента в words.values():
        результат += аргумент
    вернуть результат
print(concatenate(a="Real", b="Python", c="Is", d="Great", e="!"))
 

 # concatenate_keys.py
деф конкатенировать (** kwargs):
    результат = ""
    # Итерация по ключам словаря Python kwargs
    для аргумента в kwargs:
        результат += аргумент
    вернуть результат
print(concatenate(a="Real", b="Python", c="Is", d="Great", e="!"))
 

 $ питон concatenate_keys. py
abcde
 

 # correct_function_definition. py
def my_function(a, b, *args, **kwargs):
    проходят
 

 # неправильно_функция_определение.py
def my_function(a, b, **kwargs, *args):
    проходят
 

 # print_list.py
мой_список = [1, 2, 3]
распечатать (мой_список)
 

 $ питон print_list.py
[1, 2, 3]
 

 # print_unpacked_list.py
мой_список = [1, 2, 3]
распечатать (*мой_список)
 

 $ питон print_unpacked_list.py
1 2 3
 

 # unpacking_call.py
определить my_sum (а, б, в):
    напечатать (а + б + в)
мой_список = [1, 2, 3]
моя_сумма(*мой_список)
 

 $ питон unpacking_call.py
6
 

 # неправильно_распаковка_call.py
определить my_sum (а, б, в):
    напечатать (а + б + в)
мой_список = [1, 2, 3, 4]
моя_сумма(*мой_список)
 

 $ Python неправильный_unpacking_call.py
Traceback (последний последний вызов):
  Файл "wrong_unpacking_call.py", строка 6, в 
    моя_сумма(*мой_список)
TypeError: my_sum() принимает 3 позиционных аргумента, но было задано 4
 

 # сумма_целых_аргументов_3.py
защита my_sum(*аргументы):
    результат = 0
    для x в аргументах:
        результат += х
    вернуть результат
список1 = [1, 2, 3]
список2 = [4, 5]
список3 = [6, 7, 8, 9]
печать (моя_сумма (* список1, * список2, * список3))
 

 $ Python sum_integers_args_3.py
45
 

 # extract_list_body. py
мой_список = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
а, *б, с = мой_список
печать (а)
печать (б)
печать (с)
 

 $ python extract_list_body.py
1
[2, 3, 4, 5]
6
 

 # слияние_списков.py
мой_первый_список = [1, 2, 3]
мой_секундный_список = [4, 5, 6]
my_merged_list = [*мой_первый_список, *мой_второй_список]
распечатать (мой_слитный_список)
 

 $ питон слияние_списков.py
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
 

 # слияние_dicts.py
my_first_dict = {"А": 1, "Б": 2}
my_second_dict = {"С": 3, "Д": 4}
my_merged_dict = {**my_first_dict, **my_second_dict}
печать (my_merged_dict)
 

 $ питон слияние_dicts.py
{'A': 1, 'B': 2, 'C': 3, 'D': 4}
 

 # string_to_list.py
а = [*"Настоящий Python"]
печать (а)
 

 $ Python string_to_list. py
['R', 'e', ​​'a', 'l', 'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
 

 # загадочное_statement.py
* а, = "Настоящий Python"
печать (а)
 

 >>> *a, b = "Настоящий Python"
>>> б
"н"
>>> тип(б)
<класс 'ул'>
>>> а
["Р", "е", "а", "л", "р", "у", "т", "ч", о"]
>>> тип(а)
<класс 'список'>