PEP 457 – 位置参数的记号

概述

本 PEP 提案了一种在 Python 中用于位置参数的记号。位置参数是指没有可供外部使用的名称的参数；当调用接受位置参数的函数时，位置参数会根据其位置唯一映射到这些参数。

本 PEP 是一份信息性 PEP，描述了用于描述使用位置参数的 API（例如，在 Argument Clinic 或 inspect.Signature 对象的字符串表示中）的记号。另一个 PEP，PEP 570，提案将此记号提升为完整的 Python 语法。

Python 一直支持位置参数。早期版本的 Python 缺乏通过名称指定参数的概念，因此所有参数自然都是位置参数。这种情况在 Python 1.0 左右发生改变，所有参数突然变成了位置或关键字参数。但是，即使在当前版本的 Python 中，许多 CPython “内置”函数仍然只接受位置参数。

在现代 Python 中实现的函数可以通过可变参数 *args 参数接受任意数量的位置参数。但是，没有 Python 语法来指定接受特定数量的位置参数。换句话说，许多内置函数的签名根本无法用 Python 语法表达。

本 PEP 提案了一种用于此类签名的记号，它可以成为向后兼容语法的基础，该语法应允许在纯 Python 代码中实现任何内置函数（有关该提案，请参见 PEP 570）。

有许多内置函数只接受位置参数。结果语义很容易被 Python 程序员体验到——只需尝试调用其中一个函数，并通过名称指定其参数

>>> pow(x=5, y=3)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: pow() takes no keyword arguments

此外，还有一些函数具有特别有趣的语义

range()，它接受其必需参数左侧的可选参数。 [2]
dict()，其映射/迭代器参数是可选的，并且在语义上必须是位置参数。此参数的任何外部可见名称都会遮蔽进入 **kwarg 关键字可变参数字典的名称！ [1]

显然，可以通过接受 (*args, **kwargs) 并手动解析参数来在纯 Python 代码中模拟这些函数中的任何一个。但这会导致 Python 函数的签名与其实际接受的内容之间出现脱节，更不用说实现此参数解析的工作了。

本 PEP 没有提案我们在 Python 中实现位置参数。本 PEP 的目标只是定义语法，以便

位置参数的文档不完整且不一致

另一个需要考虑的重要想法是：目前在文档中无法判断一个函数是否接受位置参数。 open() 接受关键字参数， ord() 不接受，但无法仅通过阅读文档来判断这是真的。

从“一万英尺的高度”来看，暂时忽略 *args 和 **kwargs，函数定义的语法目前如下所示

def name(positional_or_keyword_parameters, *, keyword_only_parameters):

基于这一视角，函数的新语法如下所示

def name(positional_only_parameters, /, positional_or_keyword_parameters,
         *, keyword_only_parameters):

在 / 之前的参数都是位置参数。如果在函数签名中未指定 /，则该函数不接受任何位置参数。

位置参数可以具有默认值，如果它们有默认值，则它们是可选的。没有默认值的位置参数是“必需”位置参数。

位置参数的更多语义

Argument Clinic 使用此语法的形式来指定内置函数。它强加了理论上不必要的进一步限制，但使实现变得更容易。具体来说

目前具有位置参数的函数不能具有任何其他类型的参数。（这可能会在不久的将来略微放宽。）
Argument Clinic 支持一种名为“可选组”的附加语法。“可选组”是一组顺序的位置参数，必须作为一组进行指定或不指定。例如，如果在 Argument Clinic 中定义了一个函数，它接受四个参数，并且所有参数都是位置参数并且在一个可选组中，那么在调用该函数时，必须指定零个参数或四个参数。这对于涵盖更多 Python 的遗留库是必要的，但这超出了本 PEP 的范围，不建议实际包含在 Python 语言中。