Python 函数中,参数是传值,还是传引用?

在 C/C++ 中,传值和传引用是函数参数传递的两种方式,在Python中参数是如何传递的?回答这个问题前,不如先来看两段代码。

 

代码段1:

def foo(arg):

    arg = 2

    print(arg)

 

a = 1

foo(a)  # 输出:2

print(a) # 输出:1

看了代码段1的同学可能会说参数是值传递。

 

代码段2:

def bar(args):

    args.append(1)

 

b = []

print(b)# 输出:[]

print(id(b)) # 输出:4324106952

bar(b)

print(b) # 输出:[1]

print(id(b))  # 输出:4324106952

看了代码段2,这时可能又有人会说,参数是传引用,那么问题来了,参数传递到底是传值还是传引用或者两者都不是?为了把这个问题弄清楚,先了解 Python 中变量与对象之间的关系。

 

变量与对象

 

Python 中一切皆为对象,数字是对象,列表是对象,函数也是对象,任何东西都是对象。而变量是对象的一个引用(又称为名字或者标签),对象的操作都是通过引用来完成的。例如,[]是一个空列表对象,变量 a 是该对象的一个引用

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= []
 
a.append(1)

在 Python 中,「变量」更准确叫法是「名字」,赋值操作 = 就是把一个名字绑定到一个对象上。就像给对象添加一个标签。

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= 1

                                          

 

整数 1 赋值给变量 a 就相当于是在整数1上绑定了一个 a 标签。

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= 2

                                          

 

整数 2 赋值给变量 a,相当于把原来整数 1 身上的 a 标签撕掉,贴到整数 2 身上。

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= a

                                        

 

把变量 a 赋值给另外一个变量 b,相当于在对象 2 上贴了 a,b 两个标签,通过这两个变量都可以对对象 2 进行操作。

 

变量本身没有类型信息,类型信息存储在对象中,这和C/C++中的变量有非常大的出入(C中的变量是一段内存区域)

 

函数参数

 

Python 函数中,参数的传递本质上是一种赋值操作,而赋值操作是一种名字到对象的绑定过程,清楚了赋值和参数传递的本质之后,现在再来分析前面两段代码。

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def foo(arg):
 
    arg = 2
 
    print(arg)
 
  
 
= 1
 
foo(a)  # 输出:2
 
print(a) # 输出:1

                                        

 

在代码段1中,变量 a 绑定了 1,调用函数 foo(a) 时,相当于给参数 arg 赋值 arg=1,这时两个变量都绑定了 1。在函数里面 arg 重新赋值为 2 之后,相当于把 1 上的 arg 标签撕掉,贴到 2 身上,而 1 上的另外一个标签 a 一直存在。因此 print(a) 还是 1。

 

再来看一下代码段2

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def bar(args):
 
    args.append(1)
 
  
 
= []
 
print(b)# 输出:[]
 
print(id(b)) # 输出:4324106952
 
bar(b)
 
print(b) # 输出:[1]
 
print(id(b))  # 输出:4324106952

                                        

 

执行 append 方法前 b 和 arg 都指向(绑定)同一个对象,执行 append 方法时,并没有重新赋值操作,也就没有新的绑定过程,append 方法只是对列表对象插入一个元素,对象还是那个对象,只是对象里面的内容变了。因为 b 和 arg 都是绑定在同一个对象上,执行 b.append 或者 arg.append 方法本质上都是对同一个对象进行操作,因此 b 的内容在调用函数后发生了变化(但id没有变,还是原来那个对象)

 

最后,回到问题本身,究竟是是传值还是传引用呢?说传值或者传引用都不准确。非要安一个确切的叫法的话,叫传对象(call by object)。如果作为面试官,非要考察候选人对 Python 函数参数传递掌握与否,与其讨论字面上的意思,还不如来点实际代码。

 

show me the code

 

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def bad_append(new_item, a_list=[]):
 
    a_list.append(new_item)
 
    return a_list

 

该函数初衷是希望当没有提供默认的a_list参数的时候,建立一个空的列表,然后把一个对象添加到该列表中,并且打印, 但是程序的执行似乎并没有按照我们的意图来执行,似乎每个函数都共享了a_list,但是我们明明每次都在参数列表中初始化了a_list变量,分析如下:

python中的def语句在每次执行的时候都初始化一个函数对象,这个函数对象就是我们要调用的函数,可以把它当成一个一般的对象,只不过这个对象拥有一个可执行的方法和部分属性,对于参数中提供了初始值的参数,由于python中的函数参数传递的是对象,也可以认为是传地址,只有def的时候初始化一次,然后在调用者和被调用者中都是共享的,所以在 func.func_defaults中只能看到一个默认参数,在该函数对象被初始化的时候就已经存在了。

 

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>>> print bad_append('one')
 
['one']
 
>>> print bad_append('one')
 
['one''one']

 

                                   

 

而正确的方式是,把参数默认值指定为None

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def good_append(new_item, a_list=None):
 
    if a_list is None:
 
        a_list = []
 
    a_list.append(new_item)
 
    return a_list

  

                                    

 

posted @ 2018-08-02 16:18  浩志  阅读(747)  评论(0编辑  收藏  举报