关于形参 *args和 **kwargs的用法与区别

写这个的来源是我在CS61A的第一个项目 Hog（投骰子游戏）中被Problem 8卡壳的经历。

项目地址：Project 1: The Game of Hog | CS 61A Fall 2020 (berkeley.edu)

参照：*args and **kwargs in Python

本质上，这两个东西中起作用的是 *和**即单星号和双星号，而args和kwargs都是添头——你喜欢的话叫阿猫阿狗都可以——python支持中文变量名。

*args

*args 用于向一个函数传入可变数量的参数

The special syntax *args in function definitions in Python is used to pass a variable number of arguments to a function.

想在Python中写一个能接受任意数量参数的函数。一种方式是写一个list，但这不够Pythonic，也不够方便，因此引入了*args。其中*是unpacking operator，它将读取传入的所有参数，并返回一个tuple，例如：

def sum_nums(*args):
    sum = 0
    for n in args:
        sum += n
    return sum

同时，函数定义时也可以同时声明普通形参和*args，例如：def func(param, *args)。

关键词参数和**kwargs

关键字形参指的是在call function的时候，明确声明参数对应哪一个形式参数的情况，如：

func(a = 1, b = 2)

类似的，**kwargs同样是把所有的参数解包，然后形成一个dictionary：

def my_func(**kwargs):
    for key,val in kwargs.items()
        print(key, val)

运行结果如：

>>> my_func(a='hello', b=10)
a hello
b 10
>>> my_func(param1=True, param2=10.5)
param1 True
param2 10.5

同理，def my_func(param, *args, **kwargs)也是可行的。

什么时候适合用*args和**kwargs？

比如高阶函数，可以参照CS61A的Lecture 5 - Higher-order functions，也就是函数接受另一个函数作为参数，并且返回那个参数。

CS61A 2020fall Project 1 Problem 8 example

def printed(f):
     def print_and_return(*args):
         result = f(*args)
         print('Result:', result)
         return result
     return print_and_return

这不是Problem 8的实际解决方案，而是题目中给出的Higher-order Function示例，这种结构怎么用呢：

>>> printed_pow = printed(pow)
>>> printed_pow(2, 8)
Result: 256
256
>>> printed_abs = printed(abs)
>>> printed_abs(-10)
Result: 10
10

两个例子，传入的分别是pow和abs两个现成的函数，显然printed_pow也是一个函数：

<function printed.<locals>.print_and_return at (内存地址) >

如果不传参进去，例如printed_pow()，会报错，因为没给pow函数足够的参数。而给定足够的参数后，就先在print_and_return函数中调用print函数，然后包在外层的printed函数返回了pow(2,8)的值即256。

再给一个例子，就是上面参考中的Towardsdatascience中的博文例子，来自Giorgos Myrianthous:

import functools
import time

def execution_time(func):
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f'{func.__name__} took {end - start}s to run.')
    return wrapper