参数是通过引用传递还是通过值传递?如何通过引用传递,以便下面的代码输出“Changed”而不是“Original”?

class PassByReference:
    def __init__(self):
        self.variable = 'Original'
        self.change(self.variable)
        print(self.variable)

    def change(self, var):
        var = 'Changed'

另请参阅:为什么函数可以修改调用者感知的某些参数,而不能修改其他参数?


当前回答

我是Python新手,从昨天开始(尽管我已经编程45年了)。

我来这里是因为我在写一个函数,希望有两个所谓的参数。如果它只是一个out参数,我现在就不会在检查reference/value在Python中的工作方式时感到困惑。我只需要使用函数的返回值。但由于我需要两个这样的参数,我觉得我需要整理一下。

在这篇文章中,我将展示我如何解决我的问题。也许其他来到这里的人会觉得它很有价值,尽管它并不是对主题问题的答案。当然,经验丰富的Python程序员已经知道我使用的解决方案,但这对我来说是新的。

从这里的答案中,我可以很快看出Python在这方面的工作方式有点像Javascript,如果您想要引用功能,则需要使用变通方法。

但后来我在Python中发现了一些我以前在其他语言中没有见过的东西,即可以用简单的逗号分隔方式从函数中返回多个值,如下所示:

def somefunction(p):
    a=p+1
    b=p+2
    c=-p
    return a, b, c

并且你可以在调用端类似地处理它,就像这样

x, y, z = somefunction(w)

这对我来说已经足够好了,我很满意。不需要使用一些变通方法。

在其他语言中,您当然也可以返回许多值,但通常是从对象中返回,您需要相应地调整调用端。

Python的方法很好,也很简单。

如果您想通过引用进行更多模拟,可以执行以下操作:

def somefunction(a, b, c):
    a = a * 2
    b = b + a
    c = a * b * c
    return a, b, c

x = 3
y = 5
z = 10
print(F"Before : {x}, {y}, {z}")

x, y, z = somefunction(x, y, z)

print(F"After  : {x}, {y}, {z}")

这给出了这个结果

Before : 3, 5, 10  
After  : 6, 11, 660  

其他回答

我解决了类似的要求,如下所示:

要实现更改变量的成员函数,请不要传递变量本身,而是传递包含引用该变量的setattr的functools.partial。在change()内调用functools.partial将执行setttr并更改实际引用的变量。

注意,setattr需要变量的名称作为字符串。

class PassByReference(object):
    def __init__(self):
        self.variable = "Original"
        print(self.variable)        
        self.change(partial(setattr,self,"variable"))
        print(self.variable)

    def change(self, setter):
        setter("Changed")

从技术上讲,Python始终使用引用传递值。我将重复我的另一个回答,以支持我的发言。

Python始终使用引用传递值。没有任何例外。任何变量赋值都意味着复制参考值。没有例外。任何变量都是绑定到引用值的名称。总是

您可以将参考值视为目标对象的地址。地址在使用时自动取消引用。这样,使用引用值时,似乎可以直接使用目标对象。但在两者之间总是有一个参考点,多跳一步就可以到达目标。

下面的示例证明了Python使用的是通过引用传递:

如果参数是按值传递的,则无法修改外部lst。绿色是目标对象(黑色是存储在内存中的值,红色是对象类型),黄色是内存中的参考值,如箭头所示。蓝色实心箭头是传递给函数的参考值(通过蓝色虚线箭头路径)。丑陋的深黄色是内部字典。(实际上它也可以画成一个绿色椭圆。颜色和形状只表示它是内部的。)

您可以使用id()内置函数来了解引用值是什么(即目标对象的地址)。

在编译语言中,变量是能够捕获类型值的内存空间。在Python中,变量是绑定到引用变量的名称(内部捕获为字符串),该引用变量保存目标对象的引用值。变量的名称是内部字典中的键,该字典项的值部分存储目标的引用值。

引用值在Python中隐藏。没有任何用于存储引用值的显式用户类型。但是,您可以使用列表元素(或任何其他合适容器类型的元素)作为引用变量,因为所有容器都将元素存储为对目标对象的引用。换句话说,元素实际上不包含在容器中——只有对元素的引用。

def i_my_wstring_length(wstring_input:str = "", i_length:int = 0) -> int:
    i_length[0] = len(wstring_input)
    return 0

wstring_test  = "Test message with 32 characters."
i_length_test = [0]
i_my_wstring_length(wstring_test, i_length_test)
print("The string:\n\"{}\"\ncontains {} character(s).".format(wstring_test, *i_length_test))
input("\nPress ENTER key to continue . . . ")

Python中没有变量

理解参数传递的关键是停止思考“变量”。Python中有名称和对象看起来像变量,但始终区分这三个变量是有用的。

Python有名称和对象。赋值将名称绑定到对象。向函数传递参数还将名称(函数的参数名称)绑定到对象。

这就是它的全部。变异性与这个问题无关。

例子:

a = 1

这将名称a绑定到保存值1的integer类型的对象。

b = x

这将名称b绑定到名称x当前绑定到的同一对象。之后,名称b与名称x不再相关。

请参见Python 3语言参考中的3.1和4.2节。

如何阅读问题中的示例

在问题中显示的代码中,self.Change(self.variable)语句将名称var(在函数Change的作用域中)绑定到保存值“Original”的对象,赋值var='Changed'(在函数Change的主体中)再次将相同的名称分配给某个其他对象(恰好也包含字符串,但可能完全是其他对象)。

如何通过引用传递

因此,如果要更改的对象是可变对象,则没有问题,因为所有内容都是通过引用有效传递的。

如果它是一个不可变对象(例如布尔值、数字、字符串),那么方法是将它包装在一个可变对象中。对于这一点,快速而肮脏的解决方案是一个单元素列表(而不是self.variable,传递[self.variable]并在函数中修改var[0])。更像蟒蛇的方法是引入一个简单的单属性类。该函数接收类的实例并操作属性。

Python中的“通过引用”与C++/Java中的“引用传递”概念截然不同。

Java&C#:基元类型(包括字符串)通过值传递(副本),引用类型通过引用传递(地址副本),因此调用方可以看到调用函数中参数的所有更改。C++:允许通过引用或通过值传递。如果参数是通过引用传递的,则可以根据参数是否作为常量传递来修改它。但是,无论是否为常量,参数都保持对对象的引用,并且不能将引用指定为指向所调用函数中的其他对象。蟒蛇:Python是“按对象引用传递”,人们常说:“对象引用是按值传递的。”。调用者和函数都引用同一个对象,但函数中的参数是一个新变量,它只是在调用者中保存对象的副本。与C++一样,参数可以在函数中修改或不修改-这取决于传递的对象类型。如;不可变对象类型不能在调用的函数中修改,而可变对象可以更新或重新初始化。更新或重新分配/重新初始化可变变量之间的一个关键区别是,更新的值会在调用的函数中反映出来,而重新初始化的值则不会。将新对象分配给可变变量的作用域是python中函数的本地作用域。@blair conrad提供的例子很好地理解了这一点。