用户定义的可调用类型、从定位参数到仅限关键字参数

不仅 Python 函数是真正的对象，任何 Python 对象都可以表现得像函数。为此，只需实现实例方法 __call__。

示例 5-8 实现了 BingoCage 类。这个类的实例使用任何可迭代对象构建，而且会在内部存储一个随机顺序排列的列表。调用实例会取出一个元素。

　　示例 5-8 bingocall.py：调用 BingoCage 实例，从打乱的列表中取出一个元素

import random

class BingoCage:
    def __init__(self, items):
        self._items = list(items)
        random.shuffle(self._items)

    def pick(self):
        try:
            return self._items.pop()
        except IndexError:
            return LookupError('pick from empty BingoCage')

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        return self.pick()

❶ __init__ 接受任何可迭代对象；在本地构建一个副本，防止列表参数的意外副作用。

❷ shuffle 定能完成工作，因为 self._items 是列表。

❸ 起主要作用的方法。

❹ 如果 self._items 为空，抛出异常，并设定错误消息。❺ bingo.pick() 的快捷方式是 bingo()。

 

下面是示例 5-8 中定义的类的简单演示。注意，bingo 实例可以作为函数调用，而且内置的 callable(...) 函数判定它是可调用的对象：

>>> bingo = BingoCage(range(3))
>>> bingo.pick()
1
>>> bingo()
0
>>> callable(bingo)
True

 

实现 __call__ 方法的类是创建函数类对象的简便方式，此时必须在内部维护一个状态，让它在调用之间可用，例如 BingoCage 中的剩余元素。装饰器就是这样。装饰器必须是函数，而且有时要在多次调用之间“记住”某些事 [ 例如备忘（memoization），即缓存消耗大的计算结果，供后面使用 ]。

 

从定位参数到仅限关键字参数

Python 最好的特性之一是提供了极为灵活的参数处理机制，而且 Python3 进一步提供了仅限关键字参数（keyword-only argument）。与之密切相关的是，调用函数时使用 * 和 **“展开”可迭代对象，映射到单个参数。下面通过示例 5-10 中的代码展示这些特性，实际使用的代码在示例 5-11 中。

　　示例 5-10 tag 函数用于生成 HTML标签；使用名为 cls 的关键 字参数传入“class”属性，这是一种变通方法，因为“ class”是 Python 的关键字

def tag(name, *content, cls=None, **attrs):
    """生成一个或多个HTML标签"""
    if cls is not None:
        attrs['class'] = cls
    if attrs:
        attr_str = ''.join(' %s="%s"' % (attr, value) for attr, value in sorted(attrs.items()))
    else:
        attr_str = ''
    if content:
        return '\n'.join('<%s%s>%s</%s>' % (name, attr_str, c, name) for c in content)
    else:
        return '<%s%s />' % (name, attr_str)

tag 函数的调用方式很多，如示例 5-11 所示。

　　示例 5-11 tag 函数（见示例 5-10）众多调用方式中的几种

>>> tag('br') ➊
'<br />'
>>> tag('p', 'hello') ➋
'<p>hello</p>'
>>> print(tag('p', 'hello', 'world'))
<p>hello</p>
<p>world</p>
>>> tag('p', 'hello', id=33) ➌
'<p id="33">hello</p>'
>>> print(tag('p', 'hello', 'world', cls='sidebar')) ➍
<p class="sidebar">hello</p>
<p class="sidebar">world</p>
>>> tag(content='testing', name="img") ➎
'<img content="testing" />'
>>> my_tag = {'name': 'img', 'title': 'Sunset Boulevard',
... 'src': 'sunset.jpg', 'cls': 'framed'}
>>> tag(**my_tag) ➏
'<img class="framed" src="sunset.jpg" title="Sunset Boulevard" />'

❶ 传入单个定位参数，生成一个指定名称的空标签。

❷ 第一个参数后面的任意个参数会被 *content 捕获，存入一个元组。

❸ tag 函数签名中没有明确指定名称的关键字参数会被 **attrs 捕 获，存入一个字典。

❹ cls 参数只能作为关键字参数传入。

❺ 调用 tag 函数时，即便第一个定位参数也能作为关键字参数传入。

❻ 在 my_tag 前面加上 **，字典中的所有元素作为单个参数传入，同 名键会绑定到对应的具名参数上，余下的则被 **attrs 捕获。

仅限关键字参数是 Python 3 新增的特性。在示例 5-10 中，cls 参数只能通过关键字参数指定，它一定不会捕获未命名的定位参数。定义函数时若想指定仅限关键字参数，要把它们放到前面有 * 的参数后面。如果不想支持数量不定的定位参数，但是想支持仅限关键字参数，在签名中放一个 *，如下所示：

>>> def f(a, *, b):
...     return a, b
...
>>> f(1, b=2)
(1, 2)

注意，仅限关键字参数不一定要有默认值，可以像上例中 b 那样，强制 必须传入实参。