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

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。

其他回答

Python防御5分

简单:行为在以下意义上很简单:大多数人只会陷入一次,而不是几次。一致性:Python始终传递对象,而不是名称。显然,默认参数是函数的一部分标题(而不是函数体)。因此,应该对其进行评估在模块加载时(并且仅在模块加载时间,除非嵌套),而不是在函数调用时。有用性:正如Frederik Lundh在解释中指出的在“Python中的默认参数值”中当前行为对于高级编程非常有用。(谨慎使用。)足够的文档:在最基本的Python文档中,在教程中,这个问题被大声宣布为第节第一小节中的“重要警告”“更多关于定义函数”。警告甚至使用粗体,这很少应用于标题之外。RTF:阅读详细手册。元学习:落入陷阱实际上是一个非常有帮助的时刻(至少如果你是一个反思型学习者),因为你随后会更好地理解这一点上述“一致性”将教你很多关于Python的知识。

最简短的答案可能是“定义就是执行”,因此整个论点没有严格意义。作为一个更做作的例子,您可以引用以下内容:

def a(): return []

def b(x=a()):
    print x

希望这足以表明,在def语句执行时不执行默认参数表达式并不容易,或者没有意义,或者两者兼而有之。

不过,我同意,当您尝试使用默认构造函数时,这是一个陷阱。

您可以通过替换对象(以及与范围的关系)来解决此问题:

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

丑陋,但它奏效了。

这实际上与默认值无关,只是当您使用可变默认值编写函数时,它通常会出现意外行为。

>>> def foo(a):
    a.append(5)
    print a

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

在这段代码中看不到默认值,但您会遇到完全相同的问题。

问题是,foo正在修改从调用方传入的可变变量,而调用方并不期望这样做。如果函数的调用类似于append_5,那么这样的代码就可以了;那么调用者将调用函数以修改传入的值,并且行为是预期的。但是这样的函数不太可能采用默认参数,并且可能不会返回列表(因为调用者已经有了对该列表的引用;它刚刚传入的那个)。

您的原始foo(带有默认参数)不应该修改a,无论它是显式传入还是获得默认值。除非从上下文/名称/文档中可以清楚地看到参数应该被修改,否则代码应该保留可变参数。无论我们是否使用Python,也不管是否涉及默认参数,使用作为参数传入的可变值作为本地临时变量是一个非常糟糕的想法。

如果在计算过程中需要破坏性地操作本地临时变量,并且需要从参数值开始操作,则需要创建副本。

我对Python解释器的内部工作一无所知(我也不是编译器和解释器的专家),所以如果我提出任何不合理或不可能的建议,不要怪我。

假设python对象是可变的,我认为在设计默认参数时应该考虑到这一点。实例化列表时:

a = []

你希望得到一个新的列表。

为什么a=[]

def x(a=[]):

在函数定义而不是调用上实例化新列表?这就像你在问“如果用户不提供参数,那么实例化一个新列表,并将其作为调用者生成的列表使用”。我认为这是模棱两可的:

def x(a=datetime.datetime.now()):

用户,是否希望a默认为定义或执行x时对应的日期时间?在本例中,与前一例一样,我将保持与默认参数“赋值”是函数的第一条指令(函数调用时调用datetime.now())相同的行为。另一方面,如果用户想要定义时间映射,他可以写:

b = datetime.datetime.now()
def x(a=b):

我知道,我知道:这是一个结束。或者Python可以提供一个关键字来强制定义时间绑定:

def x(static a=b):