你为什么不反省一下？

我真的很惊讶没有人对可调用对象执行Python（2和3适用）提供的深刻反省。

给定一个简单的小函数func，定义为：

>>> def func(a = []):
...    a.append(5)

当Python遇到它时，它要做的第一件事就是编译它，以便为这个函数创建一个代码对象。在完成此编译步骤时，Python计算*，然后将默认参数（此处为空列表[]）存储在函数对象本身中。正如上面提到的答案：列表a现在可以被认为是函数func的成员。

因此，让我们做一些内省，前后检查一下列表是如何在函数对象内部展开的。我使用的是Python 3.x，对于Python 2也是如此（在Python 2中使用__defaults__或func_faults；是的，两个名称表示相同的东西）。

执行前功能：

>>> def func(a = []):
...     a.append(5)
...     

Python执行此定义后，它将接受指定的任何默认参数（此处a=[]），并将它们填充到函数对象的__defaults__属性中（相关部分：Callables）：

>>> func.__defaults__
([],)

好的，所以__defaults__中的单个条目是一个空列表，正如预期的那样。

执行后的功能：

现在让我们执行此函数：

>>> func()

现在，让我们再次看看这些__defaults__：

>>> func.__defaults__
([5],)

惊讶的？对象内部的值发生了变化！对函数的连续调用现在只需追加到嵌入的列表对象：

>>> func(); func(); func()
>>> func.__defaults__
([5, 5, 5, 5],)

所以，这就是为什么会出现这种“缺陷”的原因，因为默认参数是函数对象的一部分。这里没有什么奇怪的事情，只是有点令人惊讶。

解决此问题的常见方法是使用None作为默认值，然后在函数体中初始化：

def func(a = None):
    # or: a = [] if a is None else a
    if a is None:
        a = []

由于每次都会重新执行函数体，因此如果没有为a传递参数，则总是会得到一个新的空列表。

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要进一步验证__defaults__中的列表与函数func中使用的列表相同，只需更改函数以返回函数体中使用的list a的id。然后，将其与__defaults__中的列表（__defaults_中的位置[0]）进行比较，您将看到这些列表实际上是如何引用同一列表实例的：

>>> def func(a = []): 
...     a.append(5)
...     return id(a)
>>>
>>> id(func.__defaults__[0]) == func()
True

一切都有自省的力量！

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*要验证Python在编译函数期间是否计算默认参数，请尝试执行以下操作：

def bar(a=input('Did you just see me without calling the function?')): 
    pass  # use raw_input in Py2

正如您会注意到的，在构建函数并将其绑定到名称栏的过程之前，会调用input（）。

我将演示一种将默认列表值传递给函数的替代结构（它与字典同样适用）。

正如其他人广泛评论的那样，列表参数在定义时绑定到函数，而不是在执行时。由于列表和字典是可变的，因此对该参数的任何更改都将影响对该函数的其他调用。因此，对函数的后续调用将接收此共享列表，该列表可能已被对函数的任何其他调用更改。更糟糕的是，两个参数同时使用该函数的共享参数，而忽略了另一个参数所做的更改。

错误的方法（可能…）：

def foo(list_arg=[5]):
    return list_arg

a = foo()
a.append(6)
>>> a
[5, 6]

b = foo()
b.append(7)
# The value of 6 appended to variable 'a' is now part of the list held by 'b'.
>>> b
[5, 6, 7]  

# Although 'a' is expecting to receive 6 (the last element it appended to the list),
# it actually receives the last element appended to the shared list.
# It thus receives the value 7 previously appended by 'b'.
>>> a.pop()             
7

您可以使用id:

>>> id(a)
5347866528

>>> id(b)
5347866528

根据Brett Slatkin的《有效的Python：59种编写更好Python的具体方法》，第20项：使用None和Docstring指定动态默认参数（第48页）

在Python中实现所需结果的惯例是提供默认值None，并记录实际行为在docstring中。

此实现确保对函数的每个调用都接收默认列表或传递给函数的列表。

首选方法：

def foo(list_arg=None):
   """
   :param list_arg:  A list of input values. 
                     If none provided, used a list with a default value of 5.
   """
   if not list_arg:
       list_arg = [5]
   return list_arg

a = foo()
a.append(6)
>>> a
[5, 6]

b = foo()
b.append(7)
>>> b
[5, 7]

c = foo([10])
c.append(11)
>>> c
[10, 11]

“错误方法”可能有合法的用例，程序员希望共享默认列表参数，但这更可能是例外而不是规则。

我认为这个问题的答案在于python如何将数据传递给参数（通过值或引用传递），而不是可变性或python如何处理“def”语句。

简要介绍。首先，python中有两种数据类型，一种是简单的基本数据类型，如数字，另一种数据类型是对象。第二，当将数据传递给参数时，python按值传递基本数据类型，即将值的本地副本传递给本地变量，但按引用传递对象，即指向对象的指针。

承认以上两点，让我们解释一下python代码发生了什么。这只是因为通过对象的引用传递，但与可变/不可变无关，或者可以说“def”语句在定义时只执行一次。

[]是一个对象，因此python将[]的引用传递给a，即a只是指向[]的指针，该指针作为对象存储在内存中。只有一个[]副本，但是有很多引用。对于第一个foo（），列表[]通过append方法更改为1。但请注意，列表对象只有一个副本，该对象现在变为1。当运行第二个foo（）时，effbot网页所说的（不再计算项目）是错误的。a被评估为列表对象，尽管现在对象的内容是1。这是通过引用传递的效果！foo（3）的结果可以很容易地以相同的方式导出。

为了进一步验证我的答案，让我们看看另外两个代码。

=====第2名========

def foo(x, items=None):
    if items is None:
        items = []
    items.append(x)
    return items

foo(1)  #return [1]
foo(2)  #return [2]
foo(3)  #return [3]

[]是一个对象，None也是（前者是可变的，后者是不可变的。但可变性与问题无关）。空间中没有任何东西，但我们知道它在那里，那里只有一个“无”的副本。因此，每次调用foo时，项都会被求值为None（而不是某个只求值一次的答案），明确地说，引用（或地址）为None。然后在foo中，item被更改为[]，即指向另一个具有不同地址的对象。

=====第3位=======

def foo(x, items=[]):
    items.append(x)
    return items

foo(1)    # returns [1]
foo(2,[]) # returns [2]
foo(3)    # returns [1,3]

foo（1）的调用使项指向一个地址为11111111的列表对象[]。在后续的foo函数中，列表的内容被更改为1，但地址没有更改，仍然是11111111。然后foo（2，[]）就要来了。虽然foo（2，[]）中的[]与调用foo（1）时的默认参数[]具有相同的内容，但它们的地址不同！因为我们显式地提供了参数，所以项必须获取这个新[]的地址，比如2222222，并在进行一些更改后返回它。现在执行foo（3）。由于只提供了x，因此项必须再次采用其默认值。默认值是多少？它是在定义foo函数时设置的：位于11111111中的列表对象。因此，项目被评估为具有元素1的地址11111111。位于2222222的列表还包含一个元素2，但它不再由项目指向。因此，追加3将生成项目[1,3]。

从上面的解释中，我们可以看到，在接受的答案中推荐的effbot网页未能给出这个问题的相关答案。此外，我认为effbot网页中的一点是错误的。我认为关于UI.Button的代码是正确的：

for i in range(10):
    def callback():
        print "clicked button", i
    UI.Button("button %s" % i, callback)

每个按钮都可以保存一个不同的回调函数，该函数将显示不同的i值。我可以提供一个示例来说明这一点：

x=[]
for i in range(10):
    def callback():
        print(i)
    x.append(callback) 

如果我们执行x[7]（），我们将得到预期的7，x[9]（）将得到9，即i的另一个值。

是的，这是Python中的一个设计缺陷

我看过所有其他答案，但我不相信。这种设计确实违反了最小惊讶的原则。

默认值可以设计为在调用函数时计算，而不是在定义函数时计算。Javascript是这样做的：

函数foo（a=[]）{a.推动（5）；返回a；}console.log（foo（））；//[5]console.log（foo（））；//[5]console.log（foo（））；//[5]

作为进一步证明这是一个设计缺陷的证据，Python核心开发人员目前正在讨论引入新语法来解决这个问题。请参阅本文：Python的后期绑定参数默认值。

为了进一步证明这是一个设计缺陷，如果你搜索“Python gotchas”，这个设计被称为gotcha，通常是列表中的第一个gotcha，在前9个Google结果（1、2、3、4、5、6、7、8、9）中。相反，如果你搜索“Javascript gotchas”，Javascript中默认参数的行为甚至一次都没有被提到过。

根据定义，Gotchas违反了最小惊讶的原则。它们令人惊讶。鉴于默认参数值的行为有着更高级的设计，不可避免的结论是Python的行为在这里代表了一个设计缺陷。

使用None的简单解决方法

>>> def bar(b, data=None):
...     data = data or []
...     data.append(b)
...     return data
... 
>>> bar(3)
[3]
>>> bar(3)
[3]
>>> bar(3)
[3]
>>> bar(3, [34])
[34, 3]
>>> bar(3, [34])
[34, 3]

我过去认为在运行时创建对象是更好的方法。我现在不太确定，因为你确实失去了一些有用的功能，尽管这可能是值得的，无论是为了防止新手混淆。这样做的缺点是：

1.性能

def foo(arg=something_expensive_to_compute())):
    ...

如果使用了调用时求值，那么每次使用函数时都会调用代价高昂的函数，而无需参数。您要么为每次调用付出昂贵的代价，要么需要手动从外部缓存值，从而污染您的命名空间并增加冗长。

2.强制绑定参数

一个有用的技巧是在创建lambda时将lambda的参数绑定到变量的当前绑定。例如：

funcs = [ lambda i=i: i for i in range(10)]

这将返回分别返回0,1,2,3…的函数列表。如果行为发生了变化，它们会将i绑定到i的调用时间值，因此您将得到一个函数列表，所有函数都返回了9。

否则，实现这一点的唯一方法是使用i边界创建一个进一步的闭包，即：

def make_func(i): return lambda: i
funcs = [make_func(i) for i in range(10)]

3.反思

考虑代码：

def foo(a='test', b=100, c=[]):
   print a,b,c

我们可以使用inspect模块获取有关参数和默认值的信息

>>> inspect.getargspec(foo)
(['a', 'b', 'c'], None, None, ('test', 100, []))

这些信息对于文档生成、元编程、装饰器等非常有用。

现在，假设违约行为可以被改变，这相当于：

_undefined = object()  # sentinel value

def foo(a=_undefined, b=_undefined, c=_undefined)
    if a is _undefined: a='test'
    if b is _undefined: b=100
    if c is _undefined: c=[]

然而，我们已经失去了自省的能力，无法看到默认参数是什么。因为对象还没有被构造，所以我们无法在不调用函数的情况下获取它们。我们所能做的最好的方法是存储源代码并将其作为字符串返回。