“最小惊奇”与可变默认参数

任何人只要长时间摆弄Python，都会被以下问题所困扰（或撕成碎片）：

def foo(a=[]):
    a.append(5)
    return a

Python新手希望这个没有参数的函数总是返回一个只有一个元素的列表：[5]。结果却非常不同，非常令人惊讶（对于新手来说）：

>>> foo()
[5]
>>> foo()
[5, 5]
>>> foo()
[5, 5, 5]
>>> foo()
[5, 5, 5, 5]
>>> foo()

我的一位经理曾第一次接触到这个功能，并称其为语言的“戏剧性设计缺陷”。我回答说，这种行为有一个潜在的解释，如果你不了解其内部，这确实非常令人困惑和意外。然而，我无法（对自己）回答以下问题：在函数定义时而不是在函数执行时绑定默认参数的原因是什么？我怀疑有经验的行为是否有实际用途（谁真的在C中使用了静态变量，而没有滋生bug？）

编辑：

Baczek举了一个有趣的例子。连同您的大多数评论，特别是Utaal的评论，我进一步阐述了：

>>> def a():
...     print("a executed")
...     return []
... 
>>>            
>>> def b(x=a()):
...     x.append(5)
...     print(x)
... 
a executed
>>> b()
[5]
>>> b()
[5, 5]

在我看来，设计决策似乎与将参数范围放在哪里有关：放在函数内部，还是与函数“一起”？

在函数内部进行绑定意味着当函数被调用而不是被定义时，x被有效地绑定到指定的默认值，这将带来一个严重的缺陷：def行将是“混合”的，即部分绑定（函数对象）将在定义时发生，部分绑定（默认参数的赋值）将在函数调用时发生。

实际行为更加一致：当执行该行时，该行的所有内容都会得到求值，这意味着在函数定义时。

当前回答

假设您有以下代码

fruits = ("apples", "bananas", "loganberries")

def eat(food=fruits):
    ...

当我看到eat的声明时，最不令人惊讶的是，如果没有给定第一个参数，它将等于元组（“apples”、“banans”、“loganberries”）

然而，假设稍后在代码中

def some_random_function():
    global fruits
    fruits = ("blueberries", "mangos")

那么，如果默认参数是在函数执行时绑定的，而不是在函数声明时绑定的话，我会惊讶地发现（以一种非常糟糕的方式）水果已经被更改了。这将比发现上面的foo函数正在改变列表更让IMO惊讶。

真正的问题在于可变变量，所有语言在某种程度上都存在这个问题。这里有一个问题：假设在Java中我有以下代码：

StringBuffer s = new StringBuffer("Hello World!");
Map<StringBuffer,Integer> counts = new HashMap<StringBuffer,Integer>();
counts.put(s, 5);
s.append("!!!!");
System.out.println( counts.get(s) );  // does this work?

现在，我的映射是使用StringBuffer键在放置到映射中时的值，还是通过引用存储该键？不管怎样，都有人感到惊讶；或者是试图使用与放入对象的值相同的值将对象从Map中取出的人，或者是即使他们使用的键实际上与用于将其放入映射中的对象相同，但似乎无法检索对象的人（这实际上就是Python不允许将其可变内置数据类型用作字典键的原因）。

你的例子是一个很好的例子，Python新手会感到惊讶和被咬。但我认为，如果我们“修复”了这一点，那么这只会造成一种不同的情况，即它们会被咬，而且这种情况会更不直观。此外，在处理可变变量时总是如此；你总是会遇到这样的情况：根据编写的代码，某人可能会直觉地期望一种或相反的行为。

我个人喜欢Python当前的方法：在定义函数时计算默认函数参数，并且该对象始终是默认值。我想他们可以使用空列表进行特殊情况处理，但这种特殊情况会引起更大的惊讶，更不用说向后不兼容了。

2009-07-15 18:11:26

其他回答

TLDR：定义时间默认值是一致的，严格来说更具表达力。

定义函数会影响两个作用域：包含函数的定义作用域和函数所包含的执行作用域。虽然很清楚块是如何映射到作用域的，但问题是def＜name＞（＜args＝defaults＞）：属于：

...                           # defining scope
def name(parameter=default):  # ???
    ...                       # execution scope

def-name部分必须在定义范围内求值，毕竟我们希望name在定义范围中可用。仅在函数内部求值将使其无法访问。

由于参数是一个常量名称，所以我们可以在定义名称的同时对其进行“求值”。这还有一个优点，它生成的函数具有已知签名name（parameter=…）：，而不是裸名（…）：。

现在，何时评估默认值？

一致性已经表明“在定义时”：def＜name＞（＜args＝defaults＞）的所有其他属性：也最好在定义时进行评估。推迟部分时间将是一个令人惊讶的选择。

这两种选择也不等同：如果在定义时计算默认值，它仍然会影响执行时间。如果在执行时计算默认值，则不会影响定义时间。选择“at definition”可以表达两种情况，而选择“at executing”只能表达一种情况：

def name(parameter=defined):  # set default at definition time
    ...

def name(parameter=default):     # delay default until execution time
    parameter = default if parameter is None else parameter
    ...

2018-12-15 12:09:01

我有时会利用这种行为来替代以下模式：

singleton = None

def use_singleton():
    global singleton

    if singleton is None:
        singleton = _make_singleton()

    return singleton.use_me()

如果singleton仅由use_singleton使用，我喜欢以下模式作为替换：

# _make_singleton() is called only once when the def is executed
def use_singleton(singleton=_make_singleton()):
    return singleton.use_me()

我用它来实例化访问外部资源的客户机类，也用来创建用于内存化的字典或列表。

由于我不认为这种模式是众所周知的，所以我确实发表了简短的评论，以防止未来的误解。

2015-02-05 21:44:51

只需将函数更改为：

def notastonishinganymore(a = []): 
    '''The name is just a joke :)'''
    a = a[:]
    a.append(5)
    return a

2015-05-25 23:04:44

文件的相关部分：

执行函数定义时，从左到右计算默认参数值。这意味着在定义函数时，表达式将求值一次，并且每次调用都使用相同的“预计算”值。当默认参数是可变对象（例如列表或字典）时，这一点尤其重要：如果函数修改了对象（例如，通过将项附加到列表），则默认值实际上已被修改。这通常不是预期的。解决此问题的一种方法是使用None作为默认值，并在函数体中显式测试它，例如：def whats_on_the_telly（企鹅=无）：如果企鹅为无：企鹅=[]企鹅追加（“动物园的财产”）返回企鹅

2012-07-10 14:50:42