嘗試解決以下問題，然后檢查以下答案。

提示：所有問題都有共同點，因此在解決其余問題之前檢查第一個問題的解決方案可以減輕挑戰(zhàn)。

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問題1

假設(shè)我們有幾個變量：

x = 1 
y = 2 
l = [x, y] 
x += 5 
a = [1] 
b = [2] 
s = [a, b] 
a.append(5) 

l和s的打印結(jié)果是什么?

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問題2

讓我們定義一個簡單的函數(shù)：

def f(x, s=set()): 
s.add(x) print(s) 

如果您決定，將會發(fā)生什么：

>>f(7)  
>>f(6, {4, 5})  
>>f(2)  
？ 

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問題3

讓我們定義兩個簡單的函數(shù)：

def f(): 
    l = [1] 
    def inner(x): 
        l.append(x) 
        return l 
    return inner 
def g(): 
    y = 1 
    def inner(x): 
        y += x 
        return y 
    return inner 

以下命令將產(chǎn)生什么結(jié)果?

>>ff_inner = f() 
>>print(f_inner(2)) 
>>gg_inner = g() 
>>print(g_inner(2)) 

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您對自己的回答有多自信? 讓我們看看您是否正確。

解決問題1

>>print(l) 
 
[1, 2] 
 
>>print(s) 
 
[[1, 5], [2]] 

為什么第二個列表對第一個元素a.append(5)的更改有反應(yīng)，但是第一個列表完全忽略x + = 5的類似變化?

解決問題2

讓我們看看發(fā)生了什么：

>>f(7){7}  
>>f(6, {4, 5}){4, 5, 6}  
>>f(2){2, 7} 

等待，最后輸出不是{2}嗎?

解決問題3

輸出將是以下內(nèi)容：

>>ff_inner = f()  
>>print(f_inner(2))[1, 2]  
>>gg_inner = g()  
>>print(g_inner(2))  
UnboundLocalError: local variable 'y' referenced before assignment 

為什么g_inner(2)不輸出3? f()的內(nèi)部函數(shù)如何記住其外部范圍，而g()的內(nèi)部函數(shù)卻不記得呢? 它們實際上是相同的!

說明

如果我告訴您這些怪異的行為與Python中可變對象和不可變對象之間的區(qū)別有關(guān)怎么辦?

諸如列表，集合或字典之類的可變對象可以在適當位置進行更改(變異)。 不變的對象(如整數(shù)，字符串和元組)不能—此類對象的"更改"會導(dǎo)致創(chuàng)建新對象。

問題1的說明

x = 1 
y = 2 
l = [x, y] 
x += 5 
a = [1] 
b = [2] 
s = [a, b] 
a.append(5) 
>>print(l) 
[1, 2] 
>>print(s) 
[[1, 5], [2]] 

由于x是不可變的，因此操作x + = 5不會更改原始對象，而是創(chuàng)建一個新對象。 列表的第一個元素仍指向原始對象，因此其值保持不變。

對于可變對象a，a.append(5)更改原始對象，因此list s"看到"更改。

問題2的解釋

def f(x, s=set()): 
    s.add(x) 
    print(s) 
>>f(7) 
{7} 
>>f(6, {4, 5}) 
{4, 5, 6} 
>>f(2) 
{2, 7} 

前兩個輸出完全有意義：首先將值7添加到默認空集中，得到{7}，然后將值6添加到一組{4，5}中，得到{4，5，6 }。

但是隨后發(fā)生了一件奇怪的事情：將值2添加到默認的空集而不是添加到{7}的集。 為什么? 可選參數(shù)s的默認值僅被評估一次-僅在第一次調(diào)用s期間將被初始化為空集。 由于s在調(diào)用f(7)之后是可變的，因此就地進行了修改。 第二個調(diào)用f(6，{4，5})不會影響默認參數(shù)-提供的集合{4，5}將其遮蔽，換句話說，{4，5}是一個不同的變量。 第三次調(diào)用f(2)使用的是與第一次調(diào)用相同的s變量，但是s未作為空集重新初始化-使用了其先前的值{7}。

這就是為什么您不應(yīng)該使用可變的默認參數(shù)的原因。 在這種情況下，應(yīng)按以下方式修改功能：

def f(x, s=None): 
    if s is None: 
        s = set() 
    s.add(x) 
    print(s) 

問題3的解釋

def f(): 
    l = [1] 
    def inner(x): 
        l.append(x) 
        return l 
    return inner 
def g(): 
    y = 1 
    def inner(x): 
        y += x 
        return y 
    return inner 
>>ff_inner = f() 
>>print(f_inner(2)) 
[1, 2] 
>>gg_inner = g() 
>>print(g_inner(2)) 
UnboundLocalError: local variable ‘y’ referenced before assignment 

在這個問題中，我們處理閉包-內(nèi)部函數(shù)記住定義時它們的封閉名稱空間的外觀。 或至少應(yīng)該如此-第二個功能保持撲克面孔，就像從未聽說過其外部作用域一樣。

這是為什么? 當我們執(zhí)行l(wèi).append(x)時，在定義時創(chuàng)建的可變對象被修改，但是變量l仍然指向內(nèi)存中的相同地址。 但是，嘗試更改第二個函數(shù)y + = x中的不可變變量會導(dǎo)致y指向內(nèi)存中與以前不同的地址-原始y將不再被記住，因此導(dǎo)致UnboundLocalError。

結(jié)論

Python中可變對象與不可變對象之間的區(qū)別非常重要。 請注意這一點，以避免出現(xiàn)本文所述的奇怪行為。 特別是：

• 不要使用可變的默認參數(shù)。
• 不要嘗試在內(nèi)部函數(shù)中更改不可變的閉包變量。
• 請隨意分享其他示例，這些示例可能是由于您在響應(yīng)中誤用了可變的和不變的對象而導(dǎo)致的潛在問題。