Python中可变对象作为形参的问题

python中的可变对象和不可变对象

可变对象，是指该对象所指向的内存中的值可以被改变。变量改变后，实际上是其所指向的对象的值发生了变化，也就是说在原地址发生了变化。
不可变对象，是指该变量所指的内存中的对象的值不能被改变。

Python中，字符串、数值类型（int和float）与元组是典型的不可变对象，而列表list、字典dict、集合set是典型的可变对象类型。

如何判断对象是否改变？

在Python中，对象是由对象的id来唯一确定的，因此我们可以用id(object)方法来查看每个对象的id，从而进行比较。
还有一种简单的方法是，可以用is来比较两个变量是否指向同一个对象，其所对应的，==用来比较两个变量指向的对象是否相等。

python中的可变对象作为形参的默认值

在python中，一个函数的签名中的形参是可以设置默认值的，这是非常方便的一个特性，但是在使用的时候，要注意，默认值最好设置为不可变的对象类型的值，如数字、元组或字符串，如果设置为可变的对象类型的话，如列表，会产生种种不容易预期的后果，原因是，这些对象并不是我们每次调用函数的时候会生成一个新的对象，而是一个函数的默认值，在函数定义的时候，被赋值一次，且这是唯一的一次初始化。

详细的可以看下面的例子：

def get_extended_list(extend_value, list_to_extend=[]):
    list_to_extend.append(extend_value)
    return list_to_extend


if __name__ == "__main__":
    list_1 = get_extended_list(1)
    list_2 = get_extended_list(2, [])
    list_3 = get_extended_list('a')

    print "list_1:\t", list_1
    print "list_2:\t", list_2
    print "list_3:\t", list_3

    print "list_1 is list_2:\t", list_1 is list_2
    print "list_1 is list_3:\t", list_1 is list_3

    list_4 = [1, 'a']
    print "list_4 is list_1:\t", list_4 is list_1
    print "list_4 == list_1:\t", list_4 == list_1

    print id(list_1)
    print id(list_2)
    print id(list_3)
    print id(list_4)

输出结果：

list_1:	[1, 'a']
list_2:	[2]
list_3:	[1, 'a']
list_1 is list_2:	False
list_1 is list_3:	True
list_4 is list_1:	False
list_4 == list_1:	True
140275885988896
140275077913848
140275885988896
140275885281648

中间，我们重点关注list_1与list_3，它们之所以是同一个对象，是因为它们都指向内存中的同一个列表，也就是函数get_extended_list在被定义的时候初始化出的形参list_to_extend，之后的每一次调用这个函数的时候，如果用到这个形参的初始值，都是对同一个对象进行操作，因此产生了如上的输出。

解决方案

在我们明白了问题之后，接下来就是思考如何解决这样的问题了。

如果我们是想要对于一个函数而言，如果某个参数并没有输入，则为其创建一个新的可变对象（如列表），我们这时就不能直接将这个可变对象放到函数的形参中，而是放到函数的代码中，如下：

def get_extended_list(extend_value, list_to_extend=None):
    if list_to_extend is None:
        list_to_extend = []
    list_to_extend.append(extend_value)
    return list_to_extend

在如上的代码中，我们将形参list_to_extend的默认值设置为None，也就是说如果没有输入这个参数的话，函数会将其设为默认值None，之后在函数中的起始部分，会检测该变量是否为None，如果是的话，会为其开辟一块新的内存来创建一个新的列表，最后返回这个新的列表。

因此，如果再调用之前的main函数的话，就可以输出我们直观上认为会有的输出了：

list_1:	[1]
list_2:	[2]
list_3:	['a']
list_1 is list_2:	False
list_1 is list_3:	False
list_4 is list_1:	False
list_4 == list_1:	False
139858452864032
139857644788984
139858452156784
139858452156568