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小心此坑:Python 函數參數的默認值是可變對象

開發 前端
Python 函數也是對象,參數的默認值就是對象的屬性,在編譯階段參數的默認值就已經綁定到該函數,如果是可變對象,Python 函數參數的默認值在會被存儲,并被所有的調用者共享,也就是說,一個函數的參數默認值如果是一個可變對象。

看到了有給 Python 函數參數的默認值傳遞可變對象,以此來加快斐波那契函數的遞歸速度,代碼如下:

def fib(n, cache={0: 0, 1: 1}):
if n not in cache:
cache[n] = fib(n - 1) + fib(n - 2)
return cache[n]

是不是很新奇,居然可以這樣,速度真的非常快,運行結果如下:

圖片

不過,我勸你不要這樣做,而且 IDE 也會提示你這樣做很不好:

圖片

這是因為,萬物皆對象,Python 函數也是對象,參數的默認值就是對象的屬性,在編譯階段參數的默認值就已經綁定到該函數,如果是可變對象,Python 函數參數的默認值在會被存儲,并被所有的調用者共享,也就是說,一個函數的參數默認值如果是一個可變對象,例如 List、Dict,調用者 A 修改了它,那么之后調用者 B 在調用的時候看到的就是 A 修改后的結果,這樣的模式往往會產生意想不到的結果,比如上面 fib 的算法,但更多的是 bug。

可以看下這段簡單的代碼:

def func(n, li = []):
for i in range(n):
li.append(i)
print(l)

func(2) # [0,1]
func(3,l=[1,2]) # [1,2,0,1,2]
func(2) # [0,1]

你可以先估算一下這段代碼的輸出,如果和注釋中的一樣,那你就錯了。正確的結果是:

[0, 1]
[1, 2, 0, 1, 2]
[0, 1, 0, 1]

你可能會覺得,最后一個 func(2) 怎么是這樣,不急,我們 print(id(li)) 調試一下:

def func(n, li = []):
print(id(li))
for i in range(n):
li.append(i)
print(li)

func(2)
func(3,li=[1,2])
func(2)

結果如下:

140670243756736
[0, 1]
140670265684928
[1, 2, 0, 1, 2]
140670243756736
[0, 1, 0, 1]

有沒有發現,第一個 func(2) 和第二個 func(2) 的 id 是一樣的,說明它們用到的是 li 是同一個,這就參數的默認值是可變對象的邏輯,對于所有的調用者來講,是共享的。

如果要深入研究 Python 為什么這么設計,可以移步 http://cenalulu.github.io/python/default-mutable-arguments/

如何避免?

最好的方式是不要使用可變對象作為函數默認值。如果非要這么用的話,下面是一種解決方案:

def generate_new_list_with(my_list=None, element=None):
if my_list is None:
my_list = []
my_list.append(element)
return my_list

這樣,如果 my_list 默認值永遠都是 []。

最后

我想那個 fib 函數的實現可能會讓你印象深刻,不過請注意,這樣的用法非常危險,不可用于自己的代碼中。

責任編輯:武曉燕 來源: Python七號
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