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Python 函数的参数传递

Python 函数的参数传递

前言

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作者:风,又奈何

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背景:一条微博问题:

Python 函数的参数传递

首先,我们比较熟悉的函数传参的两种方式是:

  1. 传值:传入被调函数的是一个实参副本。被调函数中对形参的操作不会影响实参变量;
  2. 传引用:传入被调函数的是实参变量的地址,形参的操作就是寻址处理,被调函数中对形参的操作会影响实参变量。

典型的传值、传引用方式如 C 语言,C 语言中的变量 hold 住了一块内存区域。

而 Python 对变量的处理有很大不同。此外,Python 中的函数参数传递是遵循极具 Python 土味的 Call-by-Object(传递对象),也有叫 call-by-object-reference 的(传递对象的引用,或传对象的地址指向),不是 C 传统思维里的传值或传引用。

且听慢慢道来。

首先,Python 中一切皆对象,是的,数字、列表、字典等等啥都是对象。其次,Python 的变量充其量就是对象的一个引用,变量赋值操作 = 其实是把一个名字绑定到对象上,通俗语气讲,变量就是一个标签,一个名字,仅此而已,不像 C 语言那样:

a = 5  # a 是对象 5 的一个引用,a 是 5 的一个名字、标签
b = 5 # b 是对象 5 的又一个引用,b 是 5 的又一个名字、标签

# 看看以下的 id 值吧,都是 140732178864064(类似这样的数字):
id(a) # 140732178864064
id(b) # 140732178864064
id(5) # 140732178864064

上述代码说明了 a、b 都不是个事儿,它们只是个标签记号,辅助你记住 5 这个对象,5 这个对象才是主角。

来看一个函数:

a = 5
def test(p):
p = 10
print(p, "in test.")

test(a)
print(a)

# 结果:
10 in test.
5

来解释:

  1. 给对象 5 一个名字 / 标签叫 a——a 绑定到对象,是对象的一个引用;
  2. Python 的参数传递其实也是赋值,也即前述的把名字绑定到对象。调用 test 函数时,传递的是对象 5,再确切点是对象 5 的地址指向。这时,对象 5 又多了一个名字 p,现在对象 5 有了两个名字:a、p;
  3. 执行 p = 10 时,p 这个名字从对象 5 上给“撕了下来”,并贴给了 10 这个对象,现在对象 5 只剩下一个名字 a 了。

就这么简单。

再来看看本道题目中的例子:

def f(x=[]):
x.append(1)
return x
print(f(), f())
  1. def 的时候会构造一个函数对象(名为 f)。构造函数对象的时候,发现有一个默认参数,因此也会按要求初始化默认参数——空 List 对象 [],并“贴上”标签 x。函数对象构建后,其附带的一系列方法和属性也都初始完毕,且存于内存,在后续调用中被共享;
  2. x.append(1) 会在 List 对象中追加一个项,值为 1;
  3. print(f(), f()) 中第一个 f() 先调用执行,找到共享的名为 x 的 List 对象,并 append 一下 1,此时 List 为 [1]。接下来调用执行第二个 f(),仍是在已有的名为 f 的函数对象上执行 append(1),此时 List 变为 [1, 1];
  4. 好了,要打印了。这时候虽然有两处 f(),但都是同一个函数对象,其返回值也就都一样并变成了最后的结果:[1, 1],因此打印出来就有两个 [1, 1]:[1, 1] [1, 1]。

————— 补充 —————

有人问:传统函数内部的局部变量是存在栈上,函数退出后就会销毁,为啥x没有被销毁?

函数是对象,def 时就构建了,默认参数作为属性也相应初始化(提示:f.__defaults__),而默认参数值 List 对象一直伴随着函数对象存在。这里每次都是返回同个函数对象的这个 List 对象的地址指向(跟传参一样),在打印时才取出 List 值,但这时 List 值已经是第二次 f() 后的值了。甚至你还可以比如这样看看:

f()
print(f.__defaults__[0])
f()
print(f.__defaults__[0])

Python 一切皆对象可不是闹着玩的,谁说 Python 简单了?

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