Python語言中函數(shù)的參數(shù)傳遞機(jī)制

python有兩種對象，immutable 和mutable，前者如number，string，tuple，后者如dictionary，list，下面先來看兩個例子。

例1：

>>> def func(a):
...     print('id of a before changed:',id(a))
...     a += 1
...     print('id of a after changed:',id(a))
... 
>>> a=1
>>> id(a)
29022864
>>> func(a)
('id of a before changed:', 29022864)
('id of a after changed:', 29022852)

>>> a,id(a)
(1, 29022864)

例2：

>>> def func(a):
...     print('id of a before changed:',id(a))
...     a.append(4)
...     print('id of a after changed:',id(a))
... 
>>> a = [1,2,3]
>>> id(a)
119580312
>>> func(a)
('id of a before changed:', 119580312)
('id of a after changed:', 119580312)
>>> a,id(a)
([1, 2, 3, 4], 119580312)

首先說明一點(diǎn)，python中的中所有數(shù)據(jù)都是object，object的有三個屬性，identity，type，value。identity即其id，可以認(rèn)為是其內(nèi)存地址，上面的例子中使用python的build-in函數(shù)id()來獲取其內(nèi)存地址。type表示其類型，該屬性決定了它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和其支持的操作。value，則其含有的數(shù)據(jù)。

在解釋例子之前首先強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，python中，所有的參數(shù)傳遞都是pass by reference，即引用傳遞。

例1中代表了immutable類別的參數(shù)傳遞機(jī)制，傳遞的參數(shù)在函數(shù)返回后，是不會發(fā)生變化的。a是一個整型（可以通過type(a)來測試），即number類型，所以是immutable類別的。可以看到，a在傳入函數(shù)處理以前，值為2，id為29022864，在傳入函數(shù)但未經(jīng)改變其值前，其id依然為29022864，所以驗(yàn)證了python中的參數(shù)傳遞確實(shí)是引用傳遞，但在a的值通過自身的平方改變后，我們發(fā)現(xiàn)，a 的id變?yōu)榱?9022852，即a這個名字已經(jīng)代表了另外一個內(nèi)存地址的對象。最后函數(shù)返回后，我們發(fā)現(xiàn)a的id依然是29022864，value也沒有發(fā)生變化。

例2代表了mutable類別的參數(shù)傳遞機(jī)制，傳遞的參數(shù)在函數(shù)中的改變，在函數(shù)返回后依然保留?？梢钥吹剑琣所代表的對象的id，始終沒有發(fā)生變化，即value的改變是在全局的名字a所代表的對象上完成的。不同于例1中的例子，因?yàn)閍所代表的id為29022864的對象，是immutable的，所以當(dāng)發(fā)生值改變時，函數(shù)內(nèi)部的名字a就指向了另一個id為29022852的對象，而當(dāng)函數(shù)返回后，全局的名字a所指向的id為29022864的值依然是2，沒有改變。

例3：

>>> def func(a):
...     print('id of a before changed:',id(a))
...     a = [1,2,3,4]
...     print('id of a after changed:',id(a))
... 
>>> a = [1,2,3]
>>> id(a)
119580312
>>> func(a)
('id of a before changed:', 119580312)
('id of a after changed:', 119580356)
>>> a,id(a)
([1, 2, 3], 119580312)

例3的結(jié)果，顯然與例2中我們的描述很不同。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用“a = [1,2,3,4]”對a所指代的對象進(jìn)行值改變后，a的id發(fā)生了變化。最后函數(shù)返回，全局的a代表的對象并沒有發(fā)生變化。其實(shí)問題出在python中“=”賦值操作上。統(tǒng)一的解釋是：如果mutable類型對象在函數(shù)中的改變不是由“=”來完成，那么該對象在函數(shù)中的改變在函數(shù)返回后依然保留。如果改變由“=”完成，則不保留。

下面給出一些例子來說明“=”在python的作用，進(jìn)而對上面的現(xiàn)象做一個統(tǒng)一的解釋。

例4：

>>> a =1
>>> b =a
>>> id(a),id(b)
(29022864, 29022864)
>>> b =2
>>> a,b
(1, 2)
>>> id(a),id(b)
(29022864, 29022852)

例5：

>>> a= [1,2,3]
>>> b =a
>>> id(a),id(b)
(119580232, 119580232)
>>> b.append(4)
>>> a,b
([1, 2, 3, 4], [1, 2, 3, 4])
>>> id(a),id(b)
(119580232, 119580232)

例6：

>>> a= [1,2,3]
>>> b= a
>>> id(a),id(b)
(79824096, 79824096)
>>> b = [1,2,3,4]
>>> a,b
([1, 2, 3], [1, 2, 3, 4])
>>> id(a),id(b)
(79824096, 119580232)

例4，例5和例6，其實(shí)是模仿了函數(shù)參數(shù)傳遞的過程，函數(shù)參數(shù)傳遞的過程，就是進(jìn)行類似"b=a"的操作，這里的b其實(shí)就相當(dāng)于例1，例2和例3中的函數(shù)里的“a”。在python中，b，a指向了同一個對象，即進(jìn)行“b=a”操作，若使用“=”操作改變b的值，python會直接新建一個對象，然后讓b指向它。所以a的值不發(fā)生變化。

至此，python里的函數(shù)參數(shù)傳遞原理應(yīng)該完整了。