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」更準確叫法是「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
整數 1 賦值給變量 a 就相當于是在整數1上綁定了一個 a 標簽。
a = 2
整數 2 賦值給變量 a,相當于把原來整數 1 身上的 a 標簽撕掉,貼到整數 2 身上。
b = a
把變量 a 賦值給另外一個變量 b,相當于在對象 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
在代碼段1中,變量 a 綁定了 1,調用函數 foo(a) 時,相當于給參數 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,相當于把 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
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,并沒有重新賦值操作,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準確。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']
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
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