Python可变序列中的一些坑

枫铃3年前 (2021-07-23)Python250

听说面试官比较喜欢这些坑。
函数默认参数可变

默认参数有个最大的坑，演示如下：
先定义一个函数，传入一个 list，添加一个END再返回：

def add_end(L=[]):
    L.append('END')
    return L

当你正常调用时，结果似乎不错：

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>>> add_end([1, 2, 3])
[1, 2, 3, 'END']
>>> add_end(['x', 'y', 'z'])
['x', 'y', 'z', 'END']

当你使用默认参数调用时，一开始结果也是对的：

>>> add_end()
['END']

但是，再次调用add_end()时，结果就不对了：

>>> add_end()
['END', 'END']
>>> add_end()
['END', 'END', 'END']

很多初学者很疑惑，默认参数是[]，但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了’END’后的 list。

原因解释如下：

Python 函数在定义的时候，默认参数L的值就被计算出来了，即[]，因为默认参数L也是一个变量，它指向对象[]，每次调用该函数，如果改变了L的内容，则下次调用时，默认参数的内容就变了，不再是函数定义时的[]了。

定义默认参数要牢记一点：默认参数必须指向不变对象！

要修改上面的例子，我们可以用None这个不变对象来实现：

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def add_end(L=None):
    if L is None:
        L = []
    L.append('END')
    return L

现在，无论调用多少次，都不会有问题：

>>> add_end()
['END']
>>> add_end()
['END']

序列中存储同一个可变对象的多个引用

如果想要把一个序列复制几份然后再拼接起来，可以把这个序列乘一个整数，这个操作会产生一个新序列：


>>> l = [1, 2, 3]
>>> l * 3
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

如果在a n这个语句中，序列 a
里的元素是对其他可变对象的引用的话，你就需要格外注意了，因为这个式子的结果可能会出乎意料。

比如，你想用my_list = [[]]
3来初始化一个由列表组成的列表，但是你得到的列表里包含的 3 个元素其实是 3 个引用，而且这 3
个引用指向的都是同一个列表。这可能不是你想要的结果。
下面来看看如何初始化一个由列表组成的列表。`

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# 示例：一个包含3个列表的列表，嵌套的3个列表各自有3个元素来代表井字游戏的一行方块
>>> board = [['_'] * 3 for i in range(3)]
>>> board
[['_', '_', '_'], ['_', '_', '_'], ['_', '_', '_']]
>>> board[1][2] = 'X'
>>> board
[['_', '_', '_'], ['_', '_', 'X'], ['_', '_', '_']]

# 等价于下面这种写法
>>> board = []
>>> for i in range(3):
...     row = ['_'] * 3
...     board.append(row)
... 
>>> board
[['_', '_', '_'], ['_', '_', '_'], ['_', '_', '_']]
>>> board[2][0] = 'X'
>>> board
[['_', '_', '_'], ['_', '_', '_'], ['X', '_', '_']]

下面展示了另一个方法，这个方法看上去是个诱人的捷径，但实际上它是错的。

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>>> weird_board = [['_'] * 3] * 3
>>> weird_board
[['_', '_', '_'], ['_', '_', '_'], ['_', '_', '_']]
>>> weird_board[1][2] = 'O'
>>> weird_board
[['_', '_', 'O'], ['_', '_', 'O'], ['_', '_', 'O']]

# 等价于下面这种写法
>>> row = ['_'] * 3
>>> board = []
>>> for i in range(3):
...     board.append(row)