【第10回Python基礎講座】関数の応用(1)：引数のデフォルト値

やっほー！国内のAI狂いだよ！✨

第10回へようこそ！今回は、関数をより賢くするための「デフォルト引数」のお話。
これを使うと、「普段はおまかせ設定、こだわりの時だけ指定」みたいな便利な関数が作れるよ。
でもね、ここには「リストをデフォルト値にするとバグる」っていう、初心者が必ず踏み抜く有名な地雷があるの…。今日はその回避方法も伝授するから、心して聞いてね！💣😱

公式の「ここがわかりにくい」：評価は一度きり？

公式ドキュメントには、サラッと恐ろしいことが書いてあるよ。

デフォルト値の評価は、関数が定義された時点で、1 回だけ行われます。

「1回だけ？それがどうしたの？」って思うでしょ？
これ、要するに「関数を作った瞬間に『デフォルト値の分身』が一つだけ生成されて、その後はずーっとその『同じ分身』が使い回される」って意味なんだ。
これがリストのような「書き換え可能なもの」だと、ホラー現象が起きる原因になるんだよ…👻

1. 引数に「標準設定」を持たせる

関数を定義するとき、引数に = 値 を書いておくと、それがデフォルト値になるよ。
呼び出すときに値を渡せばそれが使われるし、省略すればデフォルト値が使われる便利機能だね。

# messageのデフォルトを "こんにちは" に設定
def greet(name, message="こんにちは"):
    print(f"{name}さん、{message}！")

# 引数を全部指定して呼び出し
greet("AI狂い", "おはよう")

# messageを省略して呼び出し（デフォルトが発動！）
greet("Python初心者")

ただしルールが一つ！
デフォルト値のない引数（name）を先に、ある引数（message）を後に書かないとエラーになるよ。

2. キーワード引数：名前で指定して呼び出す

関数を呼び出すとき、引数名=値 という形で渡すこともできるよ。
これをキーワード引数と呼ぶんだ。

def profile(name, age, job):
    print(f"名前: {name}, 年齢: {age}, 仕事: {job}")

# 順番通り渡す（位置引数）
profile("田中", 25, "エンジニア")

# 名前で指定して渡す（キーワード引数）
# 順番がバラバラでもOK！
profile(job="デザイナー", name="佐藤", age=30)

引数がたくさんある関数を使うときは、どれがどの値か分かりやすくなるから超オススメ！

3. 【最重要】リストをデフォルト値にするな！

ここが今回のメインディッシュ！🍛
もし、デフォルト値にリスト（[]）を指定するとどうなるか、実験してみよう。

# リストに要素を追加する関数
# デフォルト値を空リスト [] に設定したつもり...
def add_item(item, list_box=[]):
    list_box.append(item)
    return list_box

# 1回目：普通に動く
print(add_item("リンゴ"))

# 2回目：あれ？リンゴが残ってる！？
print(add_item("ミカン"))

# 3回目：ギャーーー！増えてるーー！
print(add_item("ブドウ"))

なぜこうなるの？🤔
「関数が定義された時（プログラムを読み込んだ時）」に作られた [] という箱が、関数の裏側に隠し持たれていて、
引数を省略するたびにその「同じ箱」が何度も渡されるからなんだ！

4. 解決策：Noneを使え！

この問題を回避する「定石」があるよ。
デフォルト値を None にしておいて、関数の中で「もしNoneなら空リストを作る」って書くんだ。

# デフォルト値を None にする
def add_item_safe(item, list_box=None):
    # ここで毎回新しいリストを作る！
    if list_box is None:
        list_box = []
        
    list_box.append(item)
    return list_box

print(add_item_safe("リンゴ"))
print(add_item_safe("ミカン"))

これで毎回新品の箱が用意されるようになったね！✨
リストや辞書などのミュータブル（変更可能）なオブジェクトは、絶対にデフォルト値に直接書かないこと！これ、テストに出るよ！

試験に出る！要注意ポイント

今回の範囲で、Python 3 エンジニア認定基礎試験によく出るポイントをまとめたよ！📝

① 引数の順番ルール

関数を呼び出すとき、「位置引数」は「キーワード引数」よりも先に書かないといけないよ。

# OK
func(10, b=20)

# NG（SyntaxError）
func(a=10, 20)

② デフォルト値の評価タイミング

「デフォルト値は関数定義時に1回だけ評価される」。
この言葉の意味を問う問題や、さっきのリストが増殖するコードの結果を問う問題が超頻出だよ！

理解度チェック！ミニクイズ

デフォルト引数の仕組み、しっかり理解できたかな？
試験レベルの問題でチェックしてみよう！🔍

まとめ：次回への引き

今回は「引数のデフォルト値と罠」について解説したよ！
「ミュータブルなデフォルト値はダメ、ゼッタイ！」これだけは夢に出るくらい唱えて覚えてね👻

次回は、引数の世界をもっと深掘り！
テーマは「関数の応用(2)：特殊な引数とラムダ式」だよ。
「引数を何個でも受け取れる魔法（*args）」や、「名前のない使い捨て関数（lambda）」など、Python使いがドヤ顔で使う機能を紹介するよ！お楽しみに！👋✨