Question

第17章介绍了Python的作用域背后的细节——即定义和查找变量的位置。正如我们所学过的，在代码中定义一个名称的位置决定了它大部分的含义。本章继续介绍函数，学习Python中的参数传递的概念，即对象作为输入发送给函数的方式。正如我们将看到的，参数（argument，也叫做parameter）赋值给一个函数中的名称，但是，它们更多地与对象引用相关，而不是与变量作用域相关。我们还将介绍Python所提供的额外工具，如关键字、默认值和任意参数收集器，它们为参数发送给函数的方式提供了广泛的灵活性。

传递参数

本书在前面介绍过参数是通过赋值来传递的。对于初学者来说，这稍有些混乱而不够清晰，因而会在这一部分进行详尽的阐述。下面是给函数传递参数时的一些简要的关键点。

·参数的传递是通过自动将对象赋值给本地变量名来实现的。函数参数[调用者发送的（可能的）的共享对象引用值]在实际中只是Python赋值的另一个实例而已。因为引用是以指针的形式实现的，所有的参数实际上都是通过指针进行传递的。作为参数被传递的对象从来不自动拷贝。

·在函数内部的参数名的赋值不会影响调用者。在函数运行时，在函数头部的参数名是一个新的、本地的变量名，这个变量名是在函数的本地作用域内的。函数参数名和调用者作用域中的变量名是没有别名的。

·改变函数的可变对象参数的值也许会对调用者有影响。换句话说，因为参数是简单地赋值给传入的对象，函数能够就地改变传入的可变对象，因此其结果会影响调用者。可变参数对于函数来说是可以做输入和输出的。

更多关于引用细节请参看第6章。我们这里所学的对于函数的参数来说也适用，尽管对参数名的赋值是自动并且隐式的。

Python的通过赋值进行传递的机制与C++的引用参数选项并不完全相同，但是在实际中，它与C语言的参数传递模型相当相似。

·不可变参数“通过值”进行传递。像整数和字符串这样的对象是通过对象引用而不是拷贝进行传递的，但是因为你无论怎样都不可能在原处改变不可变对象，实际的效果就很像创建了一份拷贝。

·可变对象是通过“指针”进行传递的。例如，列表和字典这样的对象也是通过对象引用进行传递的，这一点与C语言使用指针传递数组很相似：可变对象能够在函数内部进行原处的改变，这一点和C数组很像。

当然，如果你从来没有使用过C，Python的参数传递模型看起来也会比较简单：它仅仅是将对象赋值给变量名，并且无论对可变对象或不可变对象都是这样的。

参数和共享引用

为了说明参数传递属性的工作方式，考虑如下的代码：

在这个例子中，在使用f(b)调用函数的时候，变量a赋值了对象88，但是，a只是存在于调用的函数之中。在函数中修改a对于调用函数的地方没有任何影响，它直接把本地变量a重置为一个完全不同的对象。

这就是没有名称冲突的含义——对函数中的一个参数名的赋值（例如，a=99）不会神奇地影响到函数调用作用域中的b这样的一个变量。参数名称可能最初共享传递的对象（它们实质上是指向这些对象的指针），但只是临时的，即当函数第一次调用的时候。只要对参数名进行重新赋值，这种关系就结束了。

至少，这是对参数名称自身赋值的情况。当参数传递像列表和字典这样的可修改对象的时候，我们还需要注意，对这样的对象的原处修改可能在函数退出后依然有效，并由此影响到调用者。这是一个在实际情况下能够展示以上一些特性的例子。

在这段代码中，changer函数给参数a赋值，并给参数b所引用的一个对象元素赋值。这两个函数内的赋值从语法上仅有一点不同，但是从结构上看却大相径庭。

·因为a是在函数作用域内的本地变量名，第一个赋值对函数调用者没有影响，它仅仅把本地变量a修改为引用一个完全不同的对象，并没有改变调用者作用域中的名称X的绑定。这和前面的例子中的情况是相同的。

·b也是一个本地变量名，但是它被传给了一个可变对象（在调用者作用域中叫做L的列表）。因为第二个赋值是一个在原处发生的对象改变，对函数中b[0]进行赋值的结果会在函数返回后影响L的值。

实际上，changer中的第二条赋值语句没有修改b，我们修改的是b当前所引用的对象的一部分。这种原处修改，只有在修改的对象比函数调用生命更长的时候，才会影响到调用者。名称L也没有改变——它仍然引用同样的、修改后的对象，但是，就好像L在调用后变化了一样，因为它引用的值已经在函数中修改过了。

图18-1表明了在函数被调用后，函数代码在运行前，变量名/对象所存在的绑定关系。

图　18-1　引用：参数。因为参数是通过赋值传递的，函数中的参数名可以在调用时通过变量实现共享对象。因此，函数中对可变对象参数的在原处的修改能够影响调用者。这里，函数中的a和b在函数一开始调用时最初通过变量X和L进行了对象引用。通过变量b对列表的改变在函数调用返回后，L也会发生改变

如果这个例子还是令人困惑的话，这个提醒或许有些帮助。也就是说，自动对传入的参数进行赋值的效果与运行一系列简单的赋值语句是相同的。对于第一个参数，参数赋值对于调用者来说没有什么影响：

但是，对第二个参数的赋值就会影响调用的变量，因为它对对象进行了在原处的修改：

在第6章和第9章中对于共享可变对象的争论可以说明这种现象：对可变对象的在原处的修改会影响其他引用了该对象的变量。这里，实际效果就是使其中的一个参数表现得就像函数的一个输入和一个输出。