Python参数传递

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Python的函数参数传递到底是传值?还是传引用? 我想,这个标题或许是很多初学者的问题。尤其是对C/C++比较熟悉,刚刚进入python殿堂的朋友们。C/C++的函数参数的传递方式根深蒂固的影响这我们的思维–引用?传值?究竟是那种呢。

语言的特性决定了使用的方法,那么,现在我们来探究一下python的函数参数传递方式。

在python中,类型属于对象,变量是没有类型的,这正是python的语言特性,也是吸引着很多pythoner的一点。所有的变量都可以理解是内存中一个对象的“引用”,或者,也可以看似c中void*的感觉。所以,希望大家在看到一个python变量的时候,把变量和真正的内存对象分开。

类型是属于对象的,而不是变量。

这样,很多问题就容易思考了。

nfoo = 1  #一个指向int数据类型的nfoo(再次提醒,nfoo没有类型) 
lstFoo = []   #一个指向list类型的lstFoo,这个list中包含一个整数1

对应于上一个概念,就必须引出另了另一概念,这就是可更改(mutable)对象与不可更改(immutable)对象。

对于python比较熟悉的人们都应该了解这个事实,在python中,strings, tuples, 和numbers是不可更改的对象,而list,dict等则是可以修改的对象。那么,这些所谓的可改变和不可改变影响着什么呢?

nfoo = 1
nfoo = 2
lstFoo = [1, ] 
lstFoo[0] = 2

代码第2行中,内存中原始的1对象因为不能改变,于是被“抛弃”,另nfoo指向一个新的int对象,其值为2。代码第5行中,更改list中第一个元素的值,因为list是可改变的,所以,第一个元素变更为2。其实应该说,lstFoo指向一个包含一个对象的数组。赋值所发生的事情,是有一个新int对象被指定给lstFoo所指向的数组对象的第一个元素,但是对于lstFoo本身来说,所指向的数组对象并没有变化,只是数组对象的内容发生变化了。这个看似void*的变量所指向的对象仍旧是刚刚的那个有一个int对象的list。

如下图所示:

对于变量(与对象相对的概念),其实,python函数参数传递可以理解为就是变量传值操作,用C++的方式理解,就是对void*赋值。如果这个变量的值不变,我们看似就是引用,如果这个变量的值改变,我们看着像是在赋值。有点晕是吧,我们仍旧据个例子。

不可变对象参数调用

nfoo = 2
print(id(nfoo))
def ChangeInt(a):
    print(id(a))
    a = 10
    print(id(a))

ChangeInt(nfoo)

print(nfoo)  # 结果是2

这时发生了什么,有一个int对象2,和指向它的变量nfoo,当传递给ChangeInt的时候,按照传引用的方式,这样,a就是nfoo指向同一个Int对象了,函数中a=10的时候,发生什么?(还记得我上面讲到的那些概念么),int是不能更改的对象,于是,做了一个新的int对象,另a指向它(但是此时,被变量nfoo指向的对象,没有发生变化),于是在外面的感觉就是函数没有改变nfoo的值,看起来像C++中的传值方式。

可变对象参数调用

lstFoo = [1]
print(id(lstFoo))
def ChangeList(a):
    print(id(a))
    a[0] = 10
    print(id(a))
ChangeList(lstFoo)
print(lstFoo) #结果是[10]

当传递给ChangeList的时候,变量仍旧按照传引用的方式,复制了变量lstFoo 的值,于是a和lstFoo 指向同一个对象,但是,list是可以改变的对象,对a[0]的操作,就是对lstFoo指向的对象的内容的操作,于是,这时的a[0] = 10,就是更改了lstFoo 指向的对象的第一个元素,所以,再次输出lstFoo 时,显示[10],内容被改变了,看起来,像C++中的按引用传递。

结论: python的所有的参数传递都是传引用的,但是因为不可变对象在修改其值的时候只能通过新创建一个对象的方式完成,因此,对于不可变的对象,看起来像是传值,实际上还是传引用的。