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：

 

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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