Python中參數是傳值,還是傳引用?


在 C/C++ 中,傳值和傳引用是函數參數傳遞的兩種方式,在Python中參數是如何傳遞的?回答這個問題前,不如先來看兩段代碼。

代碼段1:

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

看了代碼段1的同學可能會說參數是值傳遞。

代碼段2:

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

看了代碼段2,這時可能又有人會說,參數是傳引用,那么問題來了,參數傳遞到底是傳值還是傳引用或者兩者都不是?為了把這個問題弄清楚,先了解 Python 中變量與對象之間的關系。

變量與對象

Python 中一切皆為對象,數字是對象,列表是對象,函數也是對象,任何東西都是對象。而變量是對象的一個引用(又稱為名字或者標簽),對象的操作都是通過引用來完成的。例如,[]是一個空列表對象,變量 a 是該對象的一個引用

a = []
a.append(1)

在 Python 中,「變量」更准確叫法是「名字」,賦值操作 = 就是把一個名字綁定到一個對象上。就像給對象添加一個標簽。

a = 1

a1tag

整數 1 賦值給變量 a 就相當於是在整數1上綁定了一個 a 標簽。

a = 2

a2tag.png

整數 2 賦值給變量 a,相當於把原來整數 1 身上的 a 標簽撕掉,貼到整數 2 身上。

b = a

ab2tag.png

把變量 a 賦值給另外一個變量 b,相當於在對象 2 上貼了 a,b 兩個標簽,通過這兩個變量都可以對對象 2 進行操作。

變量本身沒有類型信息,類型信息存儲在對象中,這和C/C++中的變量有非常大的出入(C中的變量是一段內存區域)

函數參數

Python 函數中,參數的傳遞本質上是一種賦值操作,而賦值操作是一種名字到對象的綁定過程,清楚了賦值和參數傳遞的本質之后,現在再來分析前面兩段代碼。

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

assign.png

在代碼段1中,變量 a 綁定了 1,調用函數 foo(a) 時,相當於給參數 arg 賦值 arg=1,這時兩個變量都綁定了 1。在函數里面 arg 重新賦值為 2 之后,相當於把 1 上的 arg 標簽撕掉,貼到 2 身上,而 1 上的另外一個標簽 a 一直存在。因此 print(a) 還是 1。

再來看一下代碼段2

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

list_assign.png

執行 append 方法前 b 和 arg 都指向(綁定)同一個對象,執行 append 方法時,並沒有重新賦值操作,也就沒有新的綁定過程,append 方法只是對列表對象插入一個元素,對象還是那個對象,只是對象里面的內容變了。因為 b 和 arg 都是綁定在同一個對象上,執行 b.append 或者 arg.append 方法本質上都是對同一個對象進行操作,因此 b 的內容在調用函數后發生了變化(但id沒有變,還是原來那個對象)

最后,回到問題本身,究竟是是傳值還是傳引用呢?說傳值或者傳引用都不准確。非要安一個確切的叫法的話,叫傳對象(call by object)。如果作為面試官,非要考察候選人對 Python 函數參數傳遞掌握與否,與其討論字面上的意思,還不如來點實際代碼。

show me the code

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

這段代碼是初學者最容易犯的錯誤,用可變(mutable)對象作為參數的默認值。函數定義好之后,默認參數 a_list 就會指向(綁定)到一個空列表對象,每次調用函數時,都是對同一個對象進行 append 操作。因此這樣寫就會有潛在的bug,同樣的調用方式返回了不一樣的結果。

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

list_default_value.png

而正確的方式是,把參數默認值指定為None

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

list_none_value.png

文章同步發表於:https://foofish.net/python-function-args.html

weixin.jpg

 

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