python函數的預設引數請勿定義可變型別詳解

2022-02-11 16:00:20

函數的預設引數請勿定義可變型別

經常會看到這樣一句程式碼警告：

Default argument value is mutable

意思是告訴我們函數的定義中，使用可變型別做預設引數。

那為什麼會有這個警告呢？

可變型別和不可變型別

可變型別（mutable）：列表，字典
不可變型別（unmutable）：數位，字串，元組

定義可變型別會有什麼問題？

def fun(a=[]):
    a.append(1)
    print(a)
if __name__ == "__main__":
    fun()
    fun()
>>> [1]
    [1, 1]

可以發現，預設引數定義可變型別之後，在第二次乃至更多次地呼叫同一個函數時，預設引數彷彿失去了效果。

此時，在需要重複呼叫同一個函數的場景中，就非常容易導致問題，並且該問題不易察覺。在debug的時候就會表現成明明沒有引數傳進來，但是函數引數會有值，並且執行了不應該執行的操作。

導致的原因

我的理解：

我們定義的函數本身是一個function的範例化物件，每當我們進行函數的定義時，就是建立了一個function的範例化物件，而預設引數就是其屬性。

在沒有傳入引數，以預設引數形式呼叫，並且改變了函數物件的屬性值時，改變的屬性值被儲存下來，當第二次呼叫同一個物件時，屬性值已經發生了改變。

type(fun)
>>> function

解決方法

def fun(a=None):
    if a is None:
    a = []
    a.append(1)
    print(a)
if __name__ == "__main__":
    fun()
    fun()
>>> [1]
    [1]

關於可變型別作為預設引數時的注意點

請先看程式碼，看看程式碼的輸出是否和你想的一樣。

def e(v,l=[]):
    l.append(v)
    return l
l1=e(10)
l2=e(123,[])
l3=e("a")
print(l1,l2,l3)
# 輸出： ([10, 'a'], [123], [10, 'a'])

關於上述程式碼，標準解釋是：帶有預設引數的表示式在函數被定義的時候被計算，不是在呼叫的時候計算。

我覺得通俗的解釋是：當不傳預設值的時候，無論呼叫多少次該函數，在函數體內部使用的一直都是那個預設的“l”，而這個預設的“l”又是可變型別，所以，它的改變會影響所有指向它的變數，也就是l1和l3。

為了使以上兩點的觀點更加站的住腳，我進行以下幾個測試。

測試：將可變型別列表換為字典

def e(k,v,d={}):
    d[k]=v
    return d
d1=e(10,10)
d2=e(123,123,{})
d3=e("a","a")
print(d1,d2,d3)
# 輸出：({'a': 'a', 10: 10}, {123: 123}, {'a': 'a', 10: 10})

測試：來個不可變型別字串

def e(v,s=""):
    s = s+v
    return s
s1=e("我")
s2=e("a","")
s3=e("是")
print(s1,s2,s3)
# 輸出： 我 a 是

其實以上型別都已經說明問題了，但是寫個文章不容易，我決定用元祖包列表，看看修改這個列表中的資料會怎樣。

實際上是不用測試的，最終列印出來的資料一定是類似**“可變型別時的操作”**時的輸出的。

為什麼?因為我沒有修改元祖本身，修改的是其可變型別列表啊。

不能扯遠了，不然扯到深拷貝，淺拷貝了。

測試：元祖包個列表來

def e(v,t=([],)):  # 傳遞有元素的元祖的時候要記得帶逗號哦。
    
    t[0].append(v)
    # t = t[0].append(v)     要知道t[0].append(v)是沒有返回值的，t會指向None，如果這樣返回，外部列印的全部為None，所以不可以這樣返回。
    # 而且 如果你想 t[0]= t[0].append(v) 也是不行的，為啥？你在ipython中輸入 dir(())你就知道了。
    # 好吧，其實是因為元祖是可讀不可寫的。它能切片、遍歷就已經很不錯了。。。。。
    return t
t1=e("我")
t2=e("a",([],))
t3=e("是")
print(t1,"n",t2,"n",t3)
# 輸出:
# (['我', '是'],) 
# (['a'],) 
# (['我', '是'],)