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Python函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)設(shè)計(jì)示例詳解

更新時(shí)間：2019年12月01日 08:18:04 作者：Mr-chen

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Python函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用Python具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

在Python教程里，針對(duì)默認(rèn)參數(shù)，給了一個(gè)“重要警告”的例子：

def f(a, L=[]):
  L.append(a)
  return L

print(f(1))
print(f(2))
print(f(3))

默認(rèn)值只會(huì)執(zhí)行一次，也沒(méi)說(shuō)原因。會(huì)打印出結(jié)果：

[1]
[1, 2]
[1, 2, 3]

因?yàn)閷W(xué)的第一門(mén)語(yǔ)言是Ruby，所以感覺(jué)有些奇怪。但肯定的是方法f一定儲(chǔ)存了變量L。

準(zhǔn)備知識(shí)：指針

p指向不可變對(duì)象，比如數(shù)字。則相當(dāng)于p指針指向了不同的內(nèi)存地址。

p指向的是可變對(duì)象，比如list。list自身的改變，并不會(huì)改變list對(duì)象自身所在的內(nèi)存地址。所以p指向的內(nèi)存地址不變。

>>> p = 1
>>> id(p)
>>> p = p + 1
>>> id(p)
>>> p = 11
>>> id(p)

>>> p = []
>>> id(p)
>>> p.append(11)
>>> id(p)

根本原因

Python函數(shù)的參數(shù)默認(rèn)值，是在編譯階段就綁定了。（寫(xiě)代碼時(shí)就定義了。）

下面是一段從Python Common Gotchas中摘錄的原因解釋?zhuān)?/p>

Python's default arguments are evaluated once when the function is defined, not each time the function is called (like it is in say, Ruby). This means that if you use a mutable default argument and mutate it, you will and have mutated that object for all future calls to the function as well.

由此可知：

在運(yùn)行代碼時(shí)，運(yùn)行到函數(shù)定義時(shí)，默認(rèn)參數(shù)的表達(dá)式就被執(zhí)行了。
函數(shù)調(diào)用時(shí)，不會(huì)再次運(yùn)行默認(rèn)參數(shù)的表達(dá)式。⚠️ 這點(diǎn)和Ruby完全不同。
由此可知，如果默認(rèn)參數(shù)，指向一個(gè)不變對(duì)象，例如L = 1。那么在函數(shù)調(diào)用時(shí)，在函數(shù)體內(nèi)對(duì)L重新賦值，L其實(shí)是一個(gè)新的指針, 指向的是一個(gè)新的內(nèi)存地址。而原來(lái)默認(rèn)參數(shù)L本身及指向的內(nèi)存地址，已經(jīng)儲(chǔ)存在最開(kāi)始編譯時(shí)的函數(shù)定義中?？梢杂胈_default__查看。
如果默認(rèn)參數(shù)指向的是一個(gè)可變對(duì)象，如list, 那么L.append(a)是對(duì)可變對(duì)象自身的修改，L指向的內(nèi)存地址不變。所以每次調(diào)用函數(shù)，默認(rèn)參數(shù)取出的都是這個(gè)內(nèi)存地址的對(duì)象。

第三條，修改上面的例子：

def f(a, L = 1):
  L = a
  print(id(L))
  return L

print("self",id(f.__defaults__[0]))
print(f(1))
print("self",id(f.__defaults__[0]))
print(f(33))
print("self",id(f.__defaults__[0]))

#運(yùn)行結(jié)果：
self 4353170064
1
self 4353170064
33
self 4353170064

默認(rèn)參數(shù)L，在編譯階段就綁定了，儲(chǔ)存在__default__內(nèi)。函數(shù)體內(nèi)的L = a表達(dá)式，生成的是新的變量。返回的L是新的變量，和默認(rèn)參數(shù)無(wú)關(guān)。

第四條，還是上面的例子, 改一下默認(rèn)參數(shù)的類(lèi)型為可變對(duì)象list:

def f(a, L = []):
  L.append(a)
  print(id(L))
  return L
# L = f(1)
print("self",id(f.__defaults__[0]))
print(f(1))
print("self",id(f.__defaults__[0]))
print(f(33))
print("self",id(f.__defaults__[0]))

#返回結(jié)果
self 4337586048
[1]
self 4337586048
[1, 33]
self 4337586048

由id號(hào)可知，返回的是默認(rèn)參數(shù)自身。

如何避免這個(gè)陷阱帶來(lái)不必要麻煩

def f(a, L = None):
  if L is None:
    L = []
  L.append(a)
  return L

為什么Python要這么設(shè)計(jì)

StackOverflow 上爭(zhēng)論很多。

Ruby之所以沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，我想是因?yàn)镽uby的def關(guān)鍵字定義了一個(gè)封閉作用域，任何數(shù)據(jù)都必須通過(guò)參數(shù)傳入到方法內(nèi)，才能用。

和Ruby比，Python參數(shù)的作用被大大消弱了。Python的出現(xiàn)晚于Ruby，其創(chuàng)始人肯定參考了Ruby的設(shè)計(jì)。拋棄了這個(gè)設(shè)計(jì)，選擇了類(lèi)似javascript的函數(shù)方式。def定義的函數(shù)，執(zhí)行時(shí)是可以接收外部作用域的變量的。

有觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為：

出于Python編譯器的實(shí)現(xiàn)方式考慮，函數(shù)是一個(gè)內(nèi)部一級(jí)對(duì)象。而參數(shù)默認(rèn)值是這個(gè)對(duì)象的屬性。在其他任何語(yǔ)言中，對(duì)象屬性都是在對(duì)象創(chuàng)建時(shí)做綁定的。因此，函數(shù)參數(shù)默認(rèn)值在編譯時(shí)綁定也就不足為奇了。

本文參考了：http://cenalulu.github.io/python/default-mutable-arguments/#toc1 ，并加入了自己的理解。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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