Python 中默认参数的陷阱：如何避免共享可变对象？

Python 中默认参数的陷阱：如何避免共享可变对象？

在 Python 中，我们经常会使用函数的默认参数来简化代码。但你知道吗？默认参数的行为有时可能会导致一些难以察觉的错误，尤其是当默认参数是一个可变对象（如列表或字典）时。今天，我们就来探讨一下这个问题，并学习如何避免它。

问题背景

我们通常会定义一个函数，并为其提供一些默认参数。例如：

def test(a, lst=[1, 2]):
    """
    给列表添加元素
    :param a: 需要添加的元素
    :param lst: 需要添加元素的列表
    :return: 添加之后的列表
    """
    if a not in lst:
        lst.append(a)
    return lst
print(test(4)) # [1, 2, 4]
print(test(40)) # [1, 2, 40]，实际输出：[1, 2, 4, 40]
print(test(40, lst=[])) # [40]
print(test(80)) # 实际输出：[1, 2, 4, 40, 80]

"""
我们在定义函数的时候，创建的默认参数lst，会在内存中创建一块存储区域用来存放这个列表
当我们第一次调用的时候，由于列表是可变类型，我们修改的是实际的值，但是我们的映射地址没有变
这个时候该地址对应的数据就发生了变化
当我们给这个lst传值得时候，相当于我们又新开了一块内存，来储存这个新的列表，这时候会生成一个新的地址
固当我们再次使用test(80)调用的时候，操作的仍是初始创建的列表
"""

这个函数的目的是：接收一个参数 a，然后将其添加到列表 lst 中。如果 a 不在列表中，就将它添加进去并返回修改后的列表。

我们来看一下这个代码的执行过程。

默认参数的行为

在 Python 中，函数的默认参数值是 在函数定义时就计算并初始化的。这意味着，默认参数 lst=[1, 2] 只会在函数首次定义时创建一次，而不是每次调用函数时都会重新创建。如果你修改了默认参数中的可变对象（比如列表、字典等），下次调用函数时这个对象会被“记住”。

示例分析

print(test(4))  # [1, 2, 4]
print(test(40))  # [1, 2, 4, 40]
print(test(40, lst=[]))  # [40]
print(test(80))  # [1, 2, 4, 40, 80]

第一行： 调用 test(4) 时，lst 使用了默认参数 [1, 2]，因此 4 被成功地添加到了列表中，返回 [1, 2, 4]。

第二行： 调用 test(40) 时，由于默认参数 lst 被修改过了，变成了 [1, 2, 4]，因此 40 被加入到了列表中，返回 [1, 2, 4, 40]。

第三行： 调用 test(40, lst=[]) 时，你明确传入了一个新的空列表 []，因此返回的是新的列表 [40]，不会受到前面修改的影响。

第四行： 再次调用 test(80) 时，lst 已经被修改为 [1, 2, 4, 40]，因此 80 被添加到列表中，最终返回 [1, 2, 4, 40, 80]。

问题的根源

问题的根源在于：默认参数是共享的。当你修改了默认参数（如列表、字典等可变对象）时，这些修改会影响到后续的函数调用。

在上面的代码中，默认列表 lst 是可变的，每次调用函数时都会操作同一个列表，从而导致了不可预期的结果。

如何避免默认参数引发的问题？

为了避免默认参数引发的问题，我们可以使用 None 作为默认参数，并在函数内部检查参数是否为 None，如果是，则创建一个新的列表。修改后的代码如下：

def test(a, lst=None):
    if lst is None:
        lst = [1, 2]  # 创建新的列表
    if a not in lst:
        lst.append(a)
    return lst

这种做法能够确保每次调用 test 函数时，都使用一个全新的列表，而不会出现共享默认参数的问题。

总结

在 Python 中，默认参数如果是可变对象（如列表、字典等），则它们的修改会影响到后续的调用。这种行为可能导致一些难以察觉的错误。为了解决这个问题，我们可以将默认参数设置为 None，然后在函数内部根据需要创建新的对象。这是避免共享可变对象的经典做法。

希望这篇文章对你了解 Python 中默认参数的行为有所帮助！如果你有任何问题，欢迎在评论区讨论。

原文地址：https://blog.csdn.net/m0_56026872/article/details/145297416

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