今天筆者將向大家分享Python函數(shù)中應(yīng)該避免的一個(gè)小細(xì)節(jié)。

為了實(shí)現(xiàn)代碼的重用，避免重復(fù)造輪子，通常我們會(huì)將一段常用的代碼邏輯封裝為函數(shù)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)代碼的一處編寫，多處調(diào)用。

在函數(shù)設(shè)計(jì)和編寫中，常常會(huì)用到默認(rèn)值參數(shù)，即在函數(shù)定義的時(shí)候就給定默認(rèn)值。調(diào)用函數(shù)的時(shí)候，如果不給默認(rèn)值參數(shù)傳遞值，則它將使用函數(shù)定義時(shí)設(shè)定的默認(rèn)值。

本文要提醒大家的是，參數(shù)的默認(rèn)值最好不要為可變類型，比如，x=[]。雖然這在Python的語法上是合法的，但合法的東西并不一定是好東西。比如，生活中你無故對(duì)陌生人作出無禮的行為，雖然不違法，但可能帶來意想不到的后果。

def my_func(lst: List[str] = []):
    # do something

在程序的世界中也是類似的道理。在Python函數(shù)中可變默認(rèn)參數(shù)是合法的——我們可以運(yùn)行上面這樣的代碼，并且Python也是允許的。然而，這并不是一個(gè)好的實(shí)踐，也并不推薦這樣做。

1. 可變性和不可變性的含義

可變性（Mutability）：

如果一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在創(chuàng)建后可以修改，那么它就是可變的。在Python中，像列表（List）、字典（Dict）和集合（Set）這樣的數(shù)據(jù)類型都是可變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

不可變性（Immutability）：

與可變性相反，如果一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在創(chuàng)建之后不可更改，那么它就是不可變的。在Python中，像整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、布爾型、字符串、None、元組（tuple）和凍結(jié)集合（fozensets）這樣的數(shù)據(jù)類型都是不可變的。

2. 為什么要使用默認(rèn)參數(shù)？

def say_hello(obj: str, greeting: str='Hello') -> None:
    print(f'{greeting}, {obj}!')

if __name__ == '__main__':
    say_hello(obj='World')  # Hello, World!
    say_hello(obj='World', greeting='Honey')    # Honey, World!

在上面的函數(shù)中，greeting 就是一個(gè)默認(rèn)參數(shù)。在調(diào)用函數(shù)時(shí)，如果我們不給 greeting 傳值，那么它將采用默認(rèn)值 Hello。如果我們給它傳遞了值，那它就會(huì)接受我們傳遞的值。

因此，如果我們可以接受默認(rèn)參數(shù)的默認(rèn)值，在函數(shù)調(diào)用時(shí)就可以選擇不傳遞默認(rèn)參數(shù)，例如將上面示例中的 greeting 參數(shù)值設(shè)為 Hello。當(dāng)函數(shù)中某個(gè)參數(shù)的值多數(shù)情況下不變時(shí)，就可以采用默認(rèn)參數(shù)，比如一個(gè)讀取文件的函數(shù)，如果文件路徑一般不會(huì)改變，那就可以將其設(shè)置為默認(rèn)參數(shù)。

3. 為什么不推薦使用可變默認(rèn)參數(shù)呢？

def my_func(fruits: List[str] = []):
    fruits.append('apple')
    return fruits

這里，我們有一個(gè)接受 fruits 作為參數(shù)的函數(shù) my_func，該函數(shù)會(huì)將 apple 追加到列表中，然后返回列表。

• fruits 是一個(gè)默認(rèn)參數(shù)。
• 如果我們給 fruits 傳遞東西，它就會(huì)接受該值。
• 如果我們不 fruits 傳遞東西，它就會(huì)使用默認(rèn)值 []。

a = my_func(['banana'])
print(a)    # ['banana', 'apple']

這里，我們給 fruits 傳遞了內(nèi)容，調(diào)用函數(shù)時(shí)，它將取值 banana，然后返回 ['banana', 'apple']。

a = my_func()
print(a)    # ['apple']

如果我們不向 fruits 傳遞任何內(nèi)容，那么 fruits 將使用默認(rèn)值 []，函數(shù)將返回 ['apple']。

4. 那么問題來了

print(my_func())    # ['apple']
print(my_func())    # ['apple', 'apple']
print(my_func())    # ['apple', 'apple', 'apple']

如果我們?cè)诓唤o fruits 傳遞任何內(nèi)容的前提下，多次調(diào)用函數(shù)，就會(huì)發(fā)生很奇怪的事。

• 第一次調(diào)用 my_func()，fruits 被賦值給 []，而函數(shù)體中的 fruits.append('apple') 則會(huì)使它變成 ['apple']。
• 第二次調(diào)用 my_func()，此時(shí) fruits 的值為 ['apple']。我們?cè)俅螆?zhí)行 fruits.append('apple')，fruits 的值就變成了 ['apple', 'apple']。
• 第三次調(diào)用 my_func()，此時(shí) fruits 的值為 ['apple', 'apple']。再次執(zhí)行 fruits.append('apple') 后，fruits 的值就變成了 ['apple', 'apple', 'apple']。

5. 為什么會(huì)發(fā)生這種情況呢？

from typing import List

def my_func(fruits: List[str] = []) -> List[str]:
    fruits.append('apple')
    return fruits
    
if __name__ == '__main__':
    print(my_func())    # ['apple']
    print(my_func())    # ['apple', 'apple']
    print(my_func())    # ['apple', 'apple', 'apple']

原因是：當(dāng)我們定義函數(shù) my_func() 時(shí)，Python解釋器只會(huì)讀取 fruits: List[str] = [] 一次。

如果我們執(zhí)行 fruits.append('apple') 或其他行為，對(duì) fruits 的這一改變將會(huì)保留在函數(shù)中，因?yàn)?nbsp;fruits 不會(huì)再被賦值給 []。

6. 那么應(yīng)該如何避免這種情況呢？

只需要將 fruits: List[str] = [] 的默認(rèn)值修改為 None（不可變數(shù)據(jù)類型），并且在函數(shù)體中對(duì) fruits 做一個(gè)是否為 None 的判斷即可。

from typing import List

def my_func(fruits: List[str] = None) -> List[str]:
    if fruits is None:
        fruits = []
    fruits.append('apple')
    return fruits
    
if __name__ == '__main__':
    print(my_func())    # ['apple']
    print(my_func())    # ['apple']
    print(my_func())    # ['apple']

• 在函數(shù)定義中，我們將默認(rèn)參數(shù) fruits 的默認(rèn)值設(shè)為不可變值 None。
• 然后，我們判斷 fruits 是否為 None， 即 if fruits is None:，如果是則將其賦值給 []。

通過這種方式，就不會(huì)像使用可變默認(rèn)參數(shù)那樣產(chǎn)生奇怪的副作用（不期望的結(jié)果）。雖然這樣使得代碼變得更長，但為了確保邏輯的正確性，這是必須要做的事。

7. 結(jié)論

今天的分享到此結(jié)束，感謝你的閱讀，希望這些淺顯易懂的內(nèi)容對(duì)你有所幫助！