Python陷阱:为什么不能用可变对象作为函数的默认参数值
先來(lái)看一道題目:
>>> def func(numbers=[], num=1):
... ????numbers.append(num)
... ????return numbers
>>> func()
[1]
>>> func()
[1, 1]
>>> func()
[1, 1, 1]
我們似乎發(fā)現(xiàn)了一個(gè)Bug,每次用相同的方式調(diào)用函數(shù) func() 時(shí),返回結(jié)果竟然不一樣,而且每次返回的列表在不斷地變長(zhǎng)。
>>> id(func())
4330472840
>>> id(func())
4330472840
從上面可以看出,函數(shù)的返回值其實(shí)是同一個(gè)列表對(duì)象,因?yàn)樗麄兊膇d值是一樣的,只不過(guò)是列表中的元素在變化。為什么會(huì)這樣呢?
這要從函數(shù)的特性說(shuō)起,在 Python 中,函數(shù)是第一類(lèi)對(duì)象(function is the first class object),換而言之,函數(shù)也是對(duì)象,跟整數(shù)、字符串一樣可以賦值給變量、當(dāng)做參數(shù)傳遞、還可以作為返回值。函數(shù)也有自己的屬性,比如函數(shù)的名字、函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)列表。
# 函數(shù)的名字
>>> func.__name__ ?
'func'
# 函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)列表
>>> func.__defaults__ ?
([1, 1, 1, 1, 1], 1)
def是一條可執(zhí)行語(yǔ)句,Python 解釋器執(zhí)行 def 語(yǔ)句時(shí),就會(huì)在內(nèi)存中就創(chuàng)建了一個(gè)函數(shù)對(duì)象(此時(shí),函數(shù)里面的代碼邏輯并不會(huì)執(zhí)行,因?yàn)檫€沒(méi)調(diào)用嘛),在全局命名空間,有一個(gè)函數(shù)名(變量叫 func)會(huì)指向該函數(shù)對(duì)象,記住,至始至終,不管該函數(shù)調(diào)用多少次,函數(shù)對(duì)象只有一個(gè),就是function object,不會(huì)因?yàn)檎{(diào)用多次而出現(xiàn)多個(gè)函數(shù)對(duì)象。
函數(shù)對(duì)象生成之后,它的屬性:名字和默認(rèn)參數(shù)列表都將初始化完成。
初始化完成時(shí),屬性 __default__ 中的第一個(gè)默認(rèn)參數(shù) numbers 指向一個(gè)空列表。
當(dāng)函數(shù)第一次被調(diào)用時(shí),就是第一次執(zhí)行 func()時(shí),開(kāi)始執(zhí)行函數(shù)里面的邏輯代碼(此時(shí)函數(shù)不再需要初始化了),代碼邏輯就是往numbers中添加一個(gè)值為1的元素
第二次調(diào)用 func(),繼續(xù)往numbers中添加一個(gè)元素
第三次、四次依此類(lèi)推。
所以現(xiàn)在你應(yīng)該明白為什么調(diào)用同一個(gè)函數(shù),返回值確每次都不一樣了吧。因?yàn)樗麄児蚕淼氖峭粋€(gè)列表(numbers)對(duì)象,只是每調(diào)用一次就往該列表中增加了一個(gè)元素
如果我們顯示地指定 numbers 參數(shù),結(jié)果截然不同。
>>> func(numbers=[10, 11])
[10, 11, 1]
因?yàn)閚umbers被重新賦值了,它不再指向原來(lái)初始化時(shí)的那個(gè)列表了,而是指向了我們傳遞過(guò)去的那個(gè)新列表對(duì)象,因此返回值變成了 [10, 11, 1]
那么我們應(yīng)該如何避免前面那種情況發(fā)生呢?就是不要用可變對(duì)象作為參數(shù)的默認(rèn)值。
正確方式:
>>> def func(numbers=None, num=1):
... ????if numbers is None:
... ????????numbers = [num]
... ????else:
... ????????numbers.append(num)
... ????return numbers
...
>>> func()
[1]
>>> func()
[1]
>>> func()
[1]
如果調(diào)用時(shí)沒(méi)有指定參數(shù),那么調(diào)用方法時(shí),默認(rèn)參數(shù) numbers 每次都被重新賦值了,所以,每次調(diào)用的時(shí)候numbers都將指向一個(gè)新的對(duì)象。這就是與前者的區(qū)別所在。
那么,是不是說(shuō)我們永遠(yuǎn)都不應(yīng)該用可變對(duì)象來(lái)作為參數(shù)的默認(rèn)值了嗎?并不是,既然Python有這樣的語(yǔ)法,就一定有他的應(yīng)用場(chǎng)景,就像 for … else 語(yǔ)法一樣。我們可以用可變對(duì)象來(lái)做緩存功能
例如:計(jì)算一個(gè)數(shù)的階乘時(shí)可以用一個(gè)可變對(duì)象的字典當(dāng)作緩存值來(lái)實(shí)現(xiàn)緩存,緩存中保存計(jì)算好的值,第二次調(diào)用的時(shí)候就無(wú)需重復(fù)計(jì)算,直接從緩存中拿。
def factorial(num, cache={}):
????if num == 0:
????????return 1
????if num not in cache:
????????print('xxx')
????????cache[num] = factorial(num - 1) * num
????return cache[num]
print(factorial(4))
print("-------")
print(factorial(4))
輸出:
---第一次調(diào)用---
xxx
xxx
xxx
xxx
24
---第二次調(diào)用---
24
第二次調(diào)用的時(shí)候,直接從 cache 中拿了值,所以,你說(shuō)用可變對(duì)象作為默認(rèn)值是 Python 的缺陷嗎?也并不是,對(duì)吧!你還是當(dāng)作一種特性來(lái)使用。
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作者:Python之禪?
來(lái)源:CSDN?
原文:https://blog.csdn.net/zv3e189os5c0tsknrbcl/article/details/78431496?
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Python陷阱:为什么不能用可变对象作为函数的默认参数值的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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