Python中設(shè)置變量作為默認(rèn)值時(shí)容易遇到的錯(cuò)誤
思考一下下面的代碼片段:
def foo(numbers=[]): numbers.append(9) print numbers
在這里,我們定義了一個(gè) list (默認(rèn)為空),給它加入9并且打印出來(lái)。
>>> foo() [9] >>> foo(numbers=[1,2]) [1, 2, 9] >>> foo(numbers=[1,2,3]) [1, 2, 3, 9]
看起來(lái)還行吧?可是當(dāng)我們不輸入number 參數(shù)來(lái)調(diào)用 foo 函數(shù)時(shí),神奇的事情發(fā)生了:
>>> foo() # first time, like before [9] >>> foo() # second time [9, 9] >>> foo() # third time... [9, 9, 9] >>> foo() # WHAT IS THIS BLACK MAGIC?! [9, 9, 9, 9]
那么,這是神馬情況?直覺(jué)告訴我們無(wú)論我們不輸入 number 參數(shù)調(diào)用 foo 函數(shù)多少次,這里的9應(yīng)該被分配進(jìn)了一個(gè)空的 list。這是錯(cuò)的!在Python里,函數(shù)的默認(rèn)值實(shí)在函數(shù)定義的時(shí)候?qū)嵗?,而不是在調(diào)用的時(shí)候。
那么我們?nèi)匀粫?huì)問(wèn),為什么在調(diào)用函數(shù)的時(shí)候這個(gè)默認(rèn)值卻被賦予了不同的值?因?yàn)樵谀忝看谓o函數(shù)指定一個(gè)默認(rèn)值的時(shí)候,Python都會(huì)存儲(chǔ)這個(gè)值。如果在調(diào)用函數(shù)的時(shí)候重寫(xiě)了默認(rèn)值,那么這個(gè)存儲(chǔ)的值就不會(huì)被使用。當(dāng)你不重寫(xiě)默認(rèn)值的時(shí)候,那么Python就會(huì)讓默認(rèn)值引用存儲(chǔ)的值(這個(gè)例子里的numbers)。它并不是將存儲(chǔ)的值拷貝來(lái)為這個(gè)變量賦值。這個(gè)概念可能對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō),理解起來(lái)會(huì)比較吃力,所以可以這樣來(lái)理解:有兩個(gè)變量,一個(gè)是內(nèi)部的,一個(gè)是當(dāng)前運(yùn)行時(shí)的變量?,F(xiàn)實(shí)就是我們有兩個(gè)變量來(lái)用相同的值進(jìn)行交互,所以一旦 numbers 的值發(fā)生變化,也會(huì)改變Python里面保存的初始值的記錄。
那么解決方案如下:
def foo(numbers=None): if numbers is None: numbers = [] numbers.append(9) print numbers
通常,當(dāng)人們聽(tīng)到這里,大家會(huì)問(wèn)另一個(gè)關(guān)于默認(rèn)值的問(wèn)題。思考下面的程序:
def foo(count=0): count += 1 print count
當(dāng)我們運(yùn)行它的時(shí)候,其結(jié)果完全是我們期望的:
>>> foo() 1 >>> foo() 1 >>> foo(2) 3 >>> foo(3) 4 >>> foo() 1
這又是為啥呢?其秘密不在與默認(rèn)值被賦值的時(shí)候,而是這個(gè)默認(rèn)值本身。整型是一種不可變的變量。跟 list 類(lèi)型不同,在函數(shù)執(zhí)行的過(guò)程中,整型變量是不能被改變的。當(dāng)我們執(zhí)行 count+=1 這句話(huà)時(shí),我們并沒(méi)有改變 count 這個(gè)變量原有的值。而是讓 count 指向了不同的值。可是,當(dāng)我們執(zhí)行 numbers.append(9) 的時(shí)候,我們改變了原有的 list 。因而導(dǎo)致了這種結(jié)果。
下面是在函數(shù)里使用默認(rèn)值時(shí)會(huì)碰到的另一種相同問(wèn)題:
def print_now(now=time.time()): print now
跟前面一樣,time.time() 的值是可變的,那么它只會(huì)在函數(shù)定義的時(shí)候計(jì)算,所以無(wú)論調(diào)用多少次,都會(huì)返回相同的時(shí)間 — 這里輸出的時(shí)間是程序被Python解釋運(yùn)行的時(shí)間。
>>> print_now() 1373121487.91 >>> print_now() 1373121487.91 >>> print_now() 1373121487.91
* 這個(gè)問(wèn)題和它的解決方案在 Python 2.x 和 3.x 里都是類(lèi)似的,在Python 3.x 里面唯一的不同,是里面的print 表達(dá)式應(yīng)該是函數(shù)調(diào)用的方式(print(numbers))。
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