関数のパラメータとデフォルト引数はどのように機能しますか。

Question

Accepted Answer

Python の関数は、**位置引数**と**キーワード引数**、そして**デフォルト値**をサポートします。これらがどのように組み合わさるか、そして有名なデフォルト引数の落とし穴を理解することが重要です。

## 位置引数、キーワード引数、デフォルト引数

```python
def greet(name, greeting="Hello", punctuation="!"):
    return f"{greeting}, {name}{punctuation}"

greet("Ann")                          # positional → "Hello, Ann!"
greet("Ann", "Hi")                    # "Hi, Ann!"
greet("Ann", punctuation=".")          # keyword arg → "Hello, Ann."
greet(name="Ann", greeting="Hey")      # all by keyword
```

デフォルト値を持つパラメータは任意です。引数は位置でも名前でも渡せます（キーワード引数は可読性を高め、先のオプションパラメータを省略できます）。

## 有名な落とし穴：ミュータブルなデフォルト引数

```python
# ❌ DANGER — the default list is created ONCE and SHARED across all calls
def add_item(item, items=[]):
    items.append(item)
    return items

add_item("a")   # ["a"]
add_item("b")   # ["a", "b"]  ← surprise! the SAME list persisted
```

デフォルト値は関数の定義時に**一度だけ**評価され、呼び出しごとには評価されません。そのため、ミュータブルなデフォルト（list／dict）は呼び出し間で共有されてしまい、典型的なバグとなります。修正方法：

```python
# ✅ use None as the default and create a fresh object inside
def add_item(item, items=None):
    if items is None:
        items = []
    items.append(item)
    return items
```

## キーワード専用パラメータと位置専用パラメータ

```python
def f(a, b, *, key):       # `*` → `key` MUST be passed by keyword
    ...
f(1, 2, key=3)             # ✅   f(1, 2, 3) ❌

def g(a, b, /, c):         # `/` → a, b MUST be positional
    ...
```

`*` と `/` のマーカーを使うと、引数の渡し方を強制できます。明確で安定した API を作るのに役立ちます。

## なぜ重要なのか

パラメータの扱いを理解することは、Python の関数を正しく書き、呼び出すための基礎です。

デフォルトは関数を柔軟にし、キーワード引数は呼び出しを自己説明的にします。

特に、**ミュータブルなデフォルト引数の罠**は、Python で最もよくある分かりにくいバグの一つです。デフォルトが一度だけ評価される（そのためミュータブルなデフォルトは呼び出し間で残る）ことと、`None` センチネルによる修正を知っておけば、ひとまとまりの巧妙なエラーを防げます。

この知識は、きれいで予測可能な関数 API を設計する基盤となります。