python把列表(list)傳給函數形參時的問題剖析

國內圖書很大一部分關於“列表傳遞給函數”的問題避重就輕，有的甚至不會提及"列表傳參"的問題，業界強推的《流暢的python》一書有提及，且有專門的分析，另外，梁勇《python程序設計》也有類似分析，但是筆者感覺解釋的還是不夠通透，有必要重新剖析，

如果您是高手，請曬出您的評論留言，給出您的見解和剖析, 不勝感激.

下面是范例1， Python程序設計-梁勇圖書第275頁，內容摘錄:

當列表被傳遞給函數時，由於列表是一個可變對象，所以列表的內容肯回在函數調用后改變。

 1 def main():
 2     x =1
 3     y = [1,2,4]
 4     m(x, y)
 5     print("x is ", x)
 6     print("y[0] is", y[0])
 7 def m(number, numbers):
 8     number = 1001
 9     numbers[0] = 5555
10 
11 main()

 #運行結果

1 x is  1  
2 y[0] is 5555 #

解析: m被調用后，x保持為1，但y[0]被改變為5555，這是因為y和numbers都指向同一個列表對象。當m(x,y)被調用時，x和y的引用值被傳遞給number和numbers。由於y包含指向列表的引用值，現在，numbers包含的就是指向同一列表的相同引用值。英語number是不可變的，所以在一個函數里該bain它會創建一個實例，而函數外的原始實例並沒有被改變。所以，在函數外面x仍然是1.

#以上照抄了書本原文，道理懂了，但理解的還不是很透徹，暫且記錄。

將列表作為一個默認函數

 1 def add(x, lst = []):
 2     if x not in lst:
 3         lst.append(x)
 4     return lst
 5 def main():
 6     list1 = add(1) #lst 的默認值[]被創建，add(1)加到lst
 7     print(list1)
 8 
 9     list2 = add(2) #lst是[1]而不是[],add（2)執行時lst就變成[1,2]
10     print(list2)
11 
12     list3 = add(3, [11, 12, 13, 14]) #給出列表參數[11,12,13,14],並且將這個列表傳遞給lst
13     print(list3)
14 
15     list4 =add(4) #默認列表參數被使用，因為默認列表是[1,2],所以調用add（4）后，默認列表變成[1,2,4]
16     print(list4)
17 
18 main()

#運行結果

1 [1]
2 [1, 2] 
3 [11, 12, 13, 14, 3]
4 [1, 2, 4]

如果要默認列表每次在函數調用時都是[],可以修改成如下代碼

 1 def add(x, lst = None): 
 2     if lst == None:
 3         lst = []
 4     if x not in lst:
 5         lst.append(x)
 6     return lst
 7 def main():
 8     list1 = add(1)
 9     print(list1)
10 
11     list2 = add(2)
12     print(list2)
13 
14     list3 = add(3, [11, 12, 13, 14])
15     print(list3)
16 
17     list4 =add(4)
18     print(list4)
19 
20 main()

 #運行結果

1 [1]
2 [2]
3 [11, 12, 13, 14, 3]
4 [4]

下面是范例2,附帶解析:

入坑

1 def f(x,li=[]):
2     for i in range(x):
3         li.append(i*i)
4     print(li)
5  
6 print('---1---')
7 f(4)
8 print('---2---')
9 f(5)

預期結果

1 ---1---
2 [0, 1, 4, 9]
3 ---2---
4 [0, 1, 4, 9, 16]

實際執行結果

1 ---1---
2 [0, 1, 4, 9]
3 ---2---
4 [0, 1, 4, 9, 0, 1, 4, 9, 16]

出坑

當定義函數時，會保存函數中默認參數 list 的值，也就是列表 li=[]；

在每次調用的時候如果傳遞了新的列表，則使用傳遞的列表，沒有傳遞，使用定義函數時保存的默認參數（li=[]）；

上面兩次調用中，都沒有傳遞新的列表（使用默認列表 li=[] ），程序會調用定義函數時保存的默認參數(（li=[]）);

列表在append的時候會在 li=[] 原來的基礎上append追加值，所以會產生以上結果.

通過打印列表的ID進行辨識

打印列表 li=[] 的ID:

 1 def f(x,li=[]):
 2     print(id(li))  ＃ 添加打印id
 3     for i in range(x):
 4         li.append(i*i)
 5     print(li)
 6  
 7  
 8 print('---1---')
 9 f(4)
10 print('---2---')
11 f(5)

結果：

1 ---1---
2 140306123906248
3 [0, 1, 4, 9]
4 ---2---
5 140306123906248
6 [0, 1, 4, 9, 0, 1, 4, 9, 16]

會發現ID值是相同的; 說明兩次執行時使用的都是定義函數時的默認參數 li=[ ]

執行時往里面傳新的列表

打印列表 li=[] 的ID 和傳的新列表的ID:

 1 def f(x,li=[]):
 2     print(id(li))
 3     for i in range(x):
 4         li.append(i*i)
 5     print(li)
 6  
 7  
 8 print('---1---')
 9 f(4)
10 print('---2---')
11 f(5,[])
12 print('---3---')
13 f(6)

結果：

1 ---1---
2 [0, 1, 4, 9]
3 ---2---
4 [0, 1, 4, 9, 16]
5 ---3---
6 [0, 1, 4, 9, 0, 1, 4, 9, 16, 25]

會發現執行傳遞空(新)列表的函數時打印的ID不一樣,而沒有傳遞的一樣;

當傳遞空列表時,函數體當中會使用傳遞的空列表，沒有傳遞時，使用函數默認值 li=[ ], 所以會產生以上結果。

優化

如果想要達到預期的結果,只需要在函數體里進行判斷即可:

 1 def f(x, li=[]):
 2     if not li:
 3         # 如果li不為空的話,就往下走(清空列表); 為空就不走
 4         li = []
 5     for i in range(x):
 6         li.append(i * i)
 7     print(li)
 8 
 9 
10 print('---1---')
11 f(4)
12 print('---2---')
13 f(5)
14 print('---3---')
15 f(6)

結果：

1 ---1---
2 [0, 1, 4, 9]
3 ---2---
4 [0, 1, 4, 9, 16]
5 ---3---
6 [0, 1, 4, 9, 16, 25]

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參考修改：https://www.cnblogs.com/gpd-Amos/p/8998059.html

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