本文將介紹使用mutable對(duì)象作為Python函數(shù)參數(shù)默認(rèn)值潛在的危害，以及其實(shí)現(xiàn)原理和設(shè)計(jì)目的
陷阱重現(xiàn)

我們就用實(shí)際的舉例來演示我們今天所要討論的主要內(nèi)容。

下面一段代碼定義了一個(gè)名為 generate_new_list_with 的函數(shù)。該函數(shù)的本意是在每次調(diào)用時(shí)都新建一個(gè)包含有給定 element 值的list。而實(shí)際運(yùn)行結(jié)果如下:
 

Python 2.7.9 (default, Dec 19 2014, 06:05:48)[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 6.0 (clang-600.0.56)] on darwinType "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>> def generate_new_list_with(my_list=[], element=None):...   my_list.append(element)...   return my_list...>>> list_1 = generate_new_list_with(element=1)>>> list_1[1]>>> list_2 = generate_new_list_with(element=2)>>> list_2[1, 2]>>>

可見代碼運(yùn)行結(jié)果并不和我們預(yù)期的一樣。list_2在函數(shù)的第二次調(diào)用時(shí)并沒有得到一個(gè)新的list并填入2，而是在第一次調(diào)用結(jié)果的基礎(chǔ)上append了一個(gè)2。為什么會(huì)發(fā)生這樣在其他編程語言中簡(jiǎn)直就是設(shè)計(jì)bug一樣的問題呢？
準(zhǔn)備知識(shí)：Python變量的實(shí)質(zhì)

要了解這個(gè)問題的原因我們先需要一個(gè)準(zhǔn)備知識(shí)，那就是：Python變量到底是如何實(shí)現(xiàn)的？

Python變量區(qū)別于其他編程語言的申明&賦值方式，采用的是創(chuàng)建&指向的類似于指針的方式實(shí)現(xiàn)的。即Python中的變量實(shí)際上是對(duì)值或者對(duì)象的一個(gè)指針（簡(jiǎn)單的說他們是值得一個(gè)名字）。我們來看一個(gè)例子。
 

p = 1p = p+1

對(duì)于傳統(tǒng)語言，上面這段代碼的執(zhí)行方式將會(huì)是，先在內(nèi)存中申明一個(gè)p的變量，然后將1存入變量p所在內(nèi)存。執(zhí)行加法操作的時(shí)候得到2的結(jié)果，將2這個(gè)數(shù)值再次存入到p所在內(nèi)存地址中。可見整個(gè)執(zhí)行過程中，變化的是變量p所在內(nèi)存地址上的值

面這段代碼中，Python實(shí)際上是現(xiàn)在執(zhí)行內(nèi)存中創(chuàng)建了一個(gè)1的對(duì)象，并將p指向了它。在執(zhí)行加法操作的時(shí)候，實(shí)際上通過加法操作得到了一個(gè)2的新對(duì)象，并將p指向這個(gè)新的對(duì)象。可見整個(gè)執(zhí)行過程中，變化的是p指向的內(nèi)存地址
函數(shù)參數(shù)默認(rèn)值陷阱的根本原因

一句話來解釋：Python函數(shù)的參數(shù)默認(rèn)值，是在編譯階段就綁定的。

現(xiàn)在，我們先從一段摘錄來詳細(xì)分析這個(gè)陷阱的原因。下面是一段從Python Common Gotchas中摘錄的原因解釋：

Python's default arguments are evaluated once when the function is defined, not each time the function is called (like it is in say, Ruby). This means that if you use a mutable default argument and mutate it, you will and have mutated that object for all future calls to the function as well.

可見如果參數(shù)默認(rèn)值是在函數(shù)編譯compile階段就已經(jīng)被確定。之后所有的函數(shù)調(diào)用時(shí)，如果參數(shù)不顯示的給予賦值，那么所謂的參數(shù)默認(rèn)值不過是一個(gè)指向那個(gè)在compile階段就已經(jīng)存在的對(duì)象的指針。如果調(diào)用函數(shù)時(shí)，沒有顯示指定傳入?yún)?shù)值得話。那么所有這種情況下的該參數(shù)都會(huì)作為編譯時(shí)創(chuàng)建的那個(gè)對(duì)象的一種別名存在。