Python - Positional-Only Arguments: Ein Anfänger-Leitfaden

Hallo da, aufstrebende Python-Enthusiasten! Heute werden wir eine aufregende Reise in die Welt von Python antreten, insbesondere einen Begriff namens "Positional-Only Arguments" erkunden. Keine Sorge, wenn das wie ein großer Biss klingt - am Ende dieses Tutorials werdet ihr diesen Begriff so souverän werfen wie ein Profi!

Was sind Argumente in Python?

Bevor wir in die tiefe Wasser einsteigen, beginnen wir mit den Grundlagen. In Python, wenn wir Funktionen erstellen, müssen wir oft Informationen an sie übergeben. Diese Informationen nennen wir "Argumente". Denken Sie an Argumente als Zutaten, die Sie einer Rezeptur (Funktion) übergeben, um ein leckeres Gericht (Ausgabe) zu erstellen.

Zum Beispiel:

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

greet("Alice")

In dieser einfachen Funktion ist name ein Argument. Wenn wir die Funktion mit greet("Alice") aufrufen, ist "Alice" der Wert, den wir dem name-Argument übergeben.

Positionale Argumente verstehen

Nun gehen wir einen Schritt weiter. In Python gibt es verschiedene Möglichkeiten, Argumente an eine Funktion zu übergeben. Die häufigste und direkte Methode ist die Übermittlung durch positionale Argumente. Diese Argumente werden durch ihre Position im Funktionsaufruf identifiziert.

Sehen wir uns ein Beispiel an:

def describe_pet(animal_type, pet_name):
print(f"Ich habe ein {animal_type} namens {pet_name}.")

describe_pet("Hund", "Buddy")

In dieser Funktion sind animal_type und pet_name positionale Argumente. Wenn wir die Funktion aufrufen, weiß Python, dass "Hund" auf animal_type und "Buddy" auf pet_name basierend auf ihren Positionen对应.

Einführung in Positional-Only Arguments

Jetzt, da wir positionale Argumente verstehen, reden wir über einen speziellen Typ: Positional-Only Arguments. Dies sind Argumente, die nur durch ihre Position übergeben werden können und nicht als Schlüsselwortargumente übergeben werden dürfen.

In Python 3.8 und neueren Versionen können wir positionale Parameter mit einer speziellen Syntax definieren: den Schrägstrich (/). Jeder Parameter vor dem / in der Funktionsdefinition wird als positionale-only betrachtet.

Sehen wir uns ein Beispiel an:

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

greet("Charlie")  # Dies funktioniert
greet("Diana", "Hi")  # Dies funktioniert auch
greet(name="Eve")  # Dies wird eine Fehlermeldung抛出

In dieser Funktion ist name ein Positional-Only Argument, weil es vor dem / kommt. greeting ist ein regulärer Parameter, der entweder durch Position oder als Schlüsselwortargument übergeben werden kann.

Warum Positional-Only Arguments verwenden?

Vielleicht fragt ihr euch, "Warum sollten wir die Übermittlung von Argumenten beschränken?" Große Frage! Es gibt einige Gründe:

1. Es kann die Lesbarkeit von Funktionsaufrufen verbessern, insbesondere für Funktionen mit vielen Parametern.
2. Es kann Konflikte zwischen Funktionsparametern und Schlüsselwortargumenten verhindern.
3. Es ermöglicht es Funktionautoren, Parameternamen zu ändern, ohne bestehenden Code, der die Funktion verwendet, zu brechen.

Beispiele für Positional-Only Arguments

Lassen Sie uns mit ein paar Beispielen unsere Verständnis festigen:

Beispiel 1: Mathematische Operationen

def power(base, /, exponent=2):
return base ** exponent

print(power(2))  # Ausgabe: 4
print(power(2, 3))  # Ausgabe: 8
print(power(2, exponent=3))  # Ausgabe: 8
print(power(base=2, exponent=3))  # Dies wird eine Fehlermeldung抛出

In diesem Beispiel ist base ein Positional-Only Argument, während exponent entweder durch Position oder als Schlüsselwortargument übergeben werden kann.

Beispiel 2: Zeichenkettenmanipulation

def repeat_string(string, /, times=2):
return string * times

print(repeat_string("Hallo"))  # Ausgabe: HalloHallo
print(repeat_string("Hi", 3))  # Ausgabe: HiHiHi
print(repeat_string("Wow", times=4))  # Ausgabe: WowWowWowWow
print(repeat_string(string="Oops", times=2))  # Dies wird eine Fehlermeldung抛出

Hier muss string positional übergeben werden, während times entweder übermittelt werden kann.

Beispiel 3: Kombinieren von Positional-Only und Keyword-Only Arguments

Python ermöglicht es uns auch, nur-Schlüsselwortargumente mit einem Sternchen (*) zu definieren. Lassen Sie uns dies mit Positional-Only Arguments kombinieren:

def format_name(first, /, middle, *, last):
return f"{first} {middle} {last}"

print(format_name("John", "Fitzgerald", last="Kennedy"))  # Dies funktioniert
print(format_name("John", middle="Fitzgerald", last="Kennedy"))  # Dies funktioniert auch
print(format_name(first="John", middle="Fitzgerald", last="Kennedy"))  # Dies wird eine Fehlermeldung抛出
print(format_name("John", "Fitzgerald", "Kennedy"))  # Dies wird auch eine Fehlermeldung抛出

In dieser Funktion ist first positionale-only, middle kann sowohl übermittelt werden, und last ist nur-Schlüsselwort.

Praktische Anwendungsfälle

Nun, da wir gesehen haben, wie Positional-Only Arguments funktionieren, schauen wir uns einige realworld-Szenarien an, in denen sie nützlich sein könnten:

1. API-Design: Bei der Erstellung öffentlicher APIs kann die Verwendung von Positional-Only Arguments Benutzern daran hindern, sich auf Parameternamen zu verlassen, die in zukünftigen Versionen geändert werden könnten.

2. Leistungsoptimierung: In einigen Fällen können Positional-Only Arguments zu etwas schnelleren Funktionsaufrufen führen, da Python keine Parsing von Schlüsselwortargumenten verarbeiten muss.

3. Nachahmung von eingebauten Funktionen: Viele eingebaute Python-Funktionen verwenden Positional-Only Arguments. Wenn Sie eine Wrapper- oder ähnliche Funktion erstellen, möchten Sie vielleicht dieses Verhalten angleichen.

Häufige Fehler und wie man sie vermeidet

Während Positional-Only Arguments mächtig sein können, können sie auch zu Verwirrung führen, wenn sie nicht sorgfältig verwendet werden. Hier sind einige häufige Fehler und wie man sie vermeidet:

1. Den Syntax vergessen: Bedenken Sie, dass der Schrägstrich (/) verwendet wird, um Positional-Only Arguments anzuzeigen. Alles vor ihm ist positionale-only.

2. Verwechseln der Argumentreihenfolge: Da Positional-Only Arguments auf der Reihenfolge basieren, ist es wichtig, die korrekte Sequenz zu behalten, wenn man die Funktion aufruft.

3. Übermäßige Verwendung von Positional-Only Arguments: Während sie ihre Verwendung haben, machen Sie nicht jedes Argument zu positionale-only. Es kann Ihre Funktionen weniger flexibel und schwerer zu verwenden machen.

Schlussfolgerung

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben soeben eine tiefe Einblicke in die Welt der Positional-Only Arguments in Python genommen. Von dem Verständnis dessen, was sie sind, bis hin zu verschiedenen Beispielen, sind Sie jetzt ausgerüstet, diese Funktion in Ihren eigenen Python-Programmen zu verwenden.

Denken Sie daran, wie viele Werkzeuge in der Programmierung, sind Positional-Only Arguments kraftvoll, wenn sie angemessen verwendet werden. Sie können Ihren Code robuster und Ihre APIs stabiler machen, sollten jedoch mit Bedacht verwendet werden.

Während Sie Ihren Python-Weg fortsetzen, experimentieren Sie weiter mit verschiedenen Argumenttypen und Funktionsdefinitionen. Je mehr Sie üben, desto natürlicher werden diese Konzepte. Frohes Coding, zukünftige Python-Meister!

| Methode | Beschreibung |
|---------|--------------|
| `def function(arg, /)` | Definiert eine Funktion mit einem Positional-Only Argument |
| `def function(arg1, /, arg2)` | Definiert eine Funktion mit sowohl Positional-Only als auch regulären Argumenten |
| `def function(arg1, /, arg2, *, arg3)` | Definiert eine Funktion mit Positional-Only, regulären und nur-Schlüsselwortargumenten |

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