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

我发现其他答案相当长而且复杂,所以我创建了这个简单的图来解释Python处理变量和参数的方式。

其他回答

给定python处理值和对它们的引用的方式,唯一可以引用任意实例属性的方法是通过名称:

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

    def change(self, var):
        self.__dict__[var] = 'Changed'

当然,在实际代码中,您可以在dict查找中添加错误检查。

数据类呢?此外,它允许您应用类型限制(也称为“类型提示”)。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Holder:
    obj: your_type # Need any type? Use "obj: object" then.

def foo(ref: Holder):
    ref.obj = do_something()

我同意人们的看法,在大多数情况下,你最好考虑不要使用它。

然而,当我们谈论上下文时,我们有必要知道这一点。

不过,您可以设计显式上下文类。在进行原型设计时,我更喜欢数据类,因为来回序列化它们很容易。

干杯

在这种情况下,方法Change中名为var的变量被分配了对self.variable的引用,并且您立即将字符串分配给var。它不再指向self.variable.下面的代码片段显示了如果您修改了var和self.variaable指向的数据结构(在本例中是一个列表)会发生什么:

>>> class PassByReference:
...     def __init__(self):
...         self.variable = ['Original']
...         self.change(self.variable)
...         print self.variable
...         
...     def change(self, var):
...         var.append('Changed')
... 
>>> q = PassByReference()
['Original', 'Changed']
>>> 

我相信其他人可以进一步澄清这一点。

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。

问题来自对Python中变量的误解。如果你习惯了大多数传统语言,你会有一个心理模型来描述以下顺序:

a = 1
a = 2

您认为a是存储值1的内存位置,然后更新为存储值2。这不是Python中的工作方式。相反,a开始作为对值为1的对象的引用,然后重新分配为对值为2的对象的参考。这两个对象可能会继续共存,即使a不再指代第一个对象;事实上,它们可以由程序内的任何数量的其他引用共享。

使用参数调用函数时,将创建一个引用传入对象的新引用。这与函数调用中使用的引用不同,因此无法更新该引用并使其引用新对象。在您的示例中:

def __init__(self):
    self.variable = 'Original'
    self.Change(self.variable)

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

self.variable是对字符串对象“Original”的引用。当调用Change时,将创建对象的第二个引用变量。在函数内部,您将引用变量重新分配给不同的字符串对象“Changed”,但引用self.variable是独立的,不会更改。

解决此问题的唯一方法是传递一个可变对象。因为两个引用都引用同一个对象,所以对对象的任何更改都会反映在两个位置。

def __init__(self):         
    self.variable = ['Original']
    self.Change(self.variable)

def Change(self, var):
    var[0] = 'Changed'