Python防御5分

简单：行为在以下意义上很简单：大多数人只会陷入一次，而不是几次。一致性：Python始终传递对象，而不是名称。显然，默认参数是函数的一部分标题（而不是函数体）。因此，应该对其进行评估在模块加载时（并且仅在模块加载时间，除非嵌套），而不是在函数调用时。有用性：正如Frederik Lundh在解释中指出的在“Python中的默认参数值”中当前行为对于高级编程非常有用。（谨慎使用。）足够的文档：在最基本的Python文档中，在教程中，这个问题被大声宣布为第节第一小节中的“重要警告”“更多关于定义函数”。警告甚至使用粗体，这很少应用于标题之外。RTF：阅读详细手册。元学习：落入陷阱实际上是一个非常有帮助的时刻（至少如果你是一个反思型学习者），因为你随后会更好地理解这一点上述“一致性”将教你很多关于Python的知识。

我对Python解释器的内部工作一无所知（我也不是编译器和解释器的专家），所以如果我提出任何不合理或不可能的建议，不要怪我。

假设python对象是可变的，我认为在设计默认参数时应该考虑到这一点。实例化列表时：

a = []

你希望得到一个新的列表。

为什么a=[]

def x(a=[]):

在函数定义而不是调用上实例化新列表？这就像你在问“如果用户不提供参数，那么实例化一个新列表，并将其作为调用者生成的列表使用”。我认为这是模棱两可的：

def x(a=datetime.datetime.now()):

用户，是否希望a默认为定义或执行x时对应的日期时间？在本例中，与前一例一样，我将保持与默认参数“赋值”是函数的第一条指令（函数调用时调用datetime.now（））相同的行为。另一方面，如果用户想要定义时间映射，他可以写：

b = datetime.datetime.now()
def x(a=b):

我知道，我知道：这是一个结束。或者Python可以提供一个关键字来强制定义时间绑定：

def x(static a=b):

我过去认为在运行时创建对象是更好的方法。我现在不太确定，因为你确实失去了一些有用的功能，尽管这可能是值得的，无论是为了防止新手混淆。这样做的缺点是：

1.性能

def foo(arg=something_expensive_to_compute())):
    ...

如果使用了调用时求值，那么每次使用函数时都会调用代价高昂的函数，而无需参数。您要么为每次调用付出昂贵的代价，要么需要手动从外部缓存值，从而污染您的命名空间并增加冗长。

2.强制绑定参数

一个有用的技巧是在创建lambda时将lambda的参数绑定到变量的当前绑定。例如：

funcs = [ lambda i=i: i for i in range(10)]

这将返回分别返回0,1,2,3…的函数列表。如果行为发生了变化，它们会将i绑定到i的调用时间值，因此您将得到一个函数列表，所有函数都返回了9。

否则，实现这一点的唯一方法是使用i边界创建一个进一步的闭包，即：

def make_func(i): return lambda: i
funcs = [make_func(i) for i in range(10)]

3.反思

考虑代码：

def foo(a='test', b=100, c=[]):
   print a,b,c

我们可以使用inspect模块获取有关参数和默认值的信息

>>> inspect.getargspec(foo)
(['a', 'b', 'c'], None, None, ('test', 100, []))

这些信息对于文档生成、元编程、装饰器等非常有用。

现在，假设违约行为可以被改变，这相当于：

_undefined = object()  # sentinel value

def foo(a=_undefined, b=_undefined, c=_undefined)
    if a is _undefined: a='test'
    if b is _undefined: b=100
    if c is _undefined: c=[]

然而，我们已经失去了自省的能力，无法看到默认参数是什么。因为对象还没有被构造，所以我们无法在不调用函数的情况下获取它们。我们所能做的最好的方法是存储源代码并将其作为字符串返回。

这里的解决方案是：

使用None作为默认值（或随机数对象），并在运行时打开它以创建值；或使用lambda作为默认参数，并在try块中调用它以获得默认值（这是lambda抽象的目的）。

第二个选项很好，因为函数的用户可以传入一个可调用的，它可能已经存在（例如类型）

Python：可变默认参数

将函数编译为函数对象时，将计算默认参数。当被该函数多次使用时，它们仍然是同一个对象。

当它们是可变的时，当它们发生突变时（例如，通过向其中添加元素），它们在连续调用时保持突变。

它们保持变异，因为它们每次都是同一个物体。

等效代码：

由于在编译和实例化函数对象时列表绑定到函数，因此：

def foo(mutable_default_argument=[]): # make a list the default argument
    """function that uses a list"""

几乎完全等同于此：

_a_list = [] # create a list in the globals

def foo(mutable_default_argument=_a_list): # make it the default argument
    """function that uses a list"""

del _a_list # remove globals name binding

集会示威

这里有一个演示-您可以验证每次引用它们时它们都是相同的对象

看到列表是在函数完成编译到函数对象之前创建的，观察到每次引用列表时id都是相同的，观察到当第二次调用使用该列表的函数时该列表保持改变，观察从源打印输出的顺序（我方便地为您编号）：

示例.py

print('1. Global scope being evaluated')

def create_list():
    '''noisily create a list for usage as a kwarg'''
    l = []
    print('3. list being created and returned, id: ' + str(id(l)))
    return l

print('2. example_function about to be compiled to an object')

def example_function(default_kwarg1=create_list()):
    print('appending "a" in default default_kwarg1')
    default_kwarg1.append("a")
    print('list with id: ' + str(id(default_kwarg1)) + 
          ' - is now: ' + repr(default_kwarg1))

print('4. example_function compiled: ' + repr(example_function))


if __name__ == '__main__':
    print('5. calling example_function twice!:')
    example_function()
    example_function()

并使用python example.py运行它：

1. Global scope being evaluated
2. example_function about to be compiled to an object
3. list being created and returned, id: 140502758808032
4. example_function compiled: <function example_function at 0x7fc9590905f0>
5. calling example_function twice!:
appending "a" in default default_kwarg1
list with id: 140502758808032 - is now: ['a']
appending "a" in default default_kwarg1
list with id: 140502758808032 - is now: ['a', 'a']

这是否违反了“最少惊讶”的原则？

这种执行顺序经常让Python的新用户感到困惑。如果您了解Python执行模型，那么它将变得非常令人期待。

对Python新用户的常规说明：

但这就是为什么对新用户的通常指示是创建默认参数，如下所示：

def example_function_2(default_kwarg=None):
    if default_kwarg is None:
        default_kwarg = []

这使用None单例作为一个sentinel对象来告诉函数我们是否得到了默认值以外的参数。如果没有参数，那么我们实际上希望使用新的空列表[]作为默认值。

正如关于控制流的教程部分所说：

如果您不希望在后续调用之间共享默认值，您可以改为这样编写函数：定义f（a，L=无）：如果L为无：L=[]L.附加（a）返回L

我认为这个问题的答案在于python如何将数据传递给参数（通过值或引用传递），而不是可变性或python如何处理“def”语句。

简要介绍。首先，python中有两种数据类型，一种是简单的基本数据类型，如数字，另一种数据类型是对象。第二，当将数据传递给参数时，python按值传递基本数据类型，即将值的本地副本传递给本地变量，但按引用传递对象，即指向对象的指针。

承认以上两点，让我们解释一下python代码发生了什么。这只是因为通过对象的引用传递，但与可变/不可变无关，或者可以说“def”语句在定义时只执行一次。

[]是一个对象，因此python将[]的引用传递给a，即a只是指向[]的指针，该指针作为对象存储在内存中。只有一个[]副本，但是有很多引用。对于第一个foo（），列表[]通过append方法更改为1。但请注意，列表对象只有一个副本，该对象现在变为1。当运行第二个foo（）时，effbot网页所说的（不再计算项目）是错误的。a被评估为列表对象，尽管现在对象的内容是1。这是通过引用传递的效果！foo（3）的结果可以很容易地以相同的方式导出。

为了进一步验证我的答案，让我们看看另外两个代码。

=====第2名========

def foo(x, items=None):
    if items is None:
        items = []
    items.append(x)
    return items

foo(1)  #return [1]
foo(2)  #return [2]
foo(3)  #return [3]

[]是一个对象，None也是（前者是可变的，后者是不可变的。但可变性与问题无关）。空间中没有任何东西，但我们知道它在那里，那里只有一个“无”的副本。因此，每次调用foo时，项都会被求值为None（而不是某个只求值一次的答案），明确地说，引用（或地址）为None。然后在foo中，item被更改为[]，即指向另一个具有不同地址的对象。

=====第3位=======

def foo(x, items=[]):
    items.append(x)
    return items

foo(1)    # returns [1]
foo(2,[]) # returns [2]
foo(3)    # returns [1,3]

foo（1）的调用使项指向一个地址为11111111的列表对象[]。在后续的foo函数中，列表的内容被更改为1，但地址没有更改，仍然是11111111。然后foo（2，[]）就要来了。虽然foo（2，[]）中的[]与调用foo（1）时的默认参数[]具有相同的内容，但它们的地址不同！因为我们显式地提供了参数，所以项必须获取这个新[]的地址，比如2222222，并在进行一些更改后返回它。现在执行foo（3）。由于只提供了x，因此项必须再次采用其默认值。默认值是多少？它是在定义foo函数时设置的：位于11111111中的列表对象。因此，项目被评估为具有元素1的地址11111111。位于2222222的列表还包含一个元素2，但它不再由项目指向。因此，追加3将生成项目[1,3]。

从上面的解释中，我们可以看到，在接受的答案中推荐的effbot网页未能给出这个问题的相关答案。此外，我认为effbot网页中的一点是错误的。我认为关于UI.Button的代码是正确的：

for i in range(10):
    def callback():
        print "clicked button", i
    UI.Button("button %s" % i, callback)

每个按钮都可以保存一个不同的回调函数，该函数将显示不同的i值。我可以提供一个示例来说明这一点：

x=[]
for i in range(10):
    def callback():
        print(i)
    x.append(callback) 

如果我们执行x[7]（），我们将得到预期的7，x[9]（）将得到9，即i的另一个值。