淺談使用Python變量時要避免的3個錯誤

2020-01-04 16:25:18

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供稿：網友

Python編程中經常遇到一些莫名其妙的錯誤，其實這不是語言本身的問題，而是我們忽略了語言本身的一些特性導致的，今天就來看下使用Python變量時導致的3個不可思議的錯誤，以后在編程中要多多注意。

關于Python編程運行時新手易犯錯誤，這里暫不作介紹，詳情參見：Python運行的17個時新手常見錯誤小結

1、可變數據類型作為函數定義中的默認參數

這似乎是對的？你寫了一個小函數，比如，搜索當前頁面上的鏈接，并可選將其附加到另一個提供的列表中。

def search_for_links(page, add_to=[]):  new_links = page.search_for_links()  add_to.extend(new_links)  return add_to

從表面看，這像是十分正常的 Python 代碼，事實上它也是，而且是可以運行的。但是，這里有個問題。如果我們給 add_to 參數提供了一個列表，它將按照我們預期的那樣工作。但是，如果我們讓它使用默認值，就會出現一些神奇的事情。

試試下面的代碼：

def fn(var1, var2=[]):  var2.append(var1)  print(var2)fn(3)fn(4)fn(5)

可能你認為我們將看到：

[3][4][5]

但實際上，我們看到的卻是：

[3][3,4][3,4,5]

為什么呢？如你所見，每次都使用的是同一個列表，輸出為什么會是這樣？在 Python 中，當我們編寫這樣的函數時，這個列表被實例化為函數定義的一部分。當函數運行時，它并不是每次都被實例化。這意味著，這個函數會一直使用完全一樣的列表對象，除非我們提供一個新的對象：

fn(3,[4])[4,3]

答案正如我們所想的那樣。要想得到這種結果，正確的方法是：

def fn(var1, var2=None):  ifnot var2:    var2 =[]  var2.append(var1)

或是在第一個例子中：

def search_for_links(page, add_to=None):  ifnot add_to:    add_to =[]  new_links = page.search_for_links()  add_to.extend(new_links)  return add_to

這將在模塊加載的時候移走實例化的內容，以便每次運行函數時都會發生列表實例化。請注意，對于不可變數據類型，比如元組、字符串、整型，是不需要考慮這種情況的。這意味著，像下面這樣的代碼是非常可行的：

def func(message="my message"):  print(message)

2、可變數據類型作為類變量

這和上面提到的最后一個錯誤很相像。思考以下代碼：

class URLCatcher(object):  urls =[]  def add_url(self, url):    self.urls.append(url)

這段代碼看起來非常正常。我們有一個儲存 URL 的對象。當我們調用 add_url 方法時，它會添加一個給定的 URL 到存儲中。看起來非常正確吧？讓我們看看實際是怎樣的：

a =URLCatcher()a.add_url('http://www.google.com')b =URLCatcher()b.add_url('http://www.python/271765.html">python/287056.html">pythontab.com')print(b.urls)print(a.urls)

結果：

['http://www.google.com','http://www.pythontab.com']['http://www.google.com','http://www.pythontab.com']

等等，怎么回事？！我們想的不是這樣啊。我們實例化了兩個單獨的對象 a 和 b。把一個 URL 給了 a，另一個給了 b。這兩個對象怎么會都有這兩個 URL 呢？

這和第一個錯例是同樣的問題。創建類定義時，URL 列表將被實例化。該類所有的實例使用相同的列表。在有些時候這種情況是有用的，但大多數時候你并不想這樣做。你希望每個對象有一個單獨的儲存。為此，我們修改代碼為：

class URLCatcher(object):  def __init__(self):    self.urls =[]  def add_url(self, url):    self.urls.append(url)

現在，當創建對象時，URL 列表被實例化。當我們實例化兩個單獨的對象時，它們將分別使用兩個單獨的列表。

3、可變的分配錯誤

這個問題困擾了我一段時間。讓我們做出一些改變，并使用另一種可變數據類型 - 字典。

a ={'1':"one",'2':'two'}

現在，假設我們想把這個字典用在別的地方，且保持它的初始數據完整。

b = ab['3']='three'

簡單吧？

現在，讓我們看看原來那個我們不想改變的字典 a：

{'1':"one",'2':'two','3':'three'}

哇等一下，我們再看看 b？

{'1':"one",'2':'two','3':'three'}

等等，什么？有點亂……讓我們回想一下，看看其它不可變類型在這種情況下會發生什么，例如一個元組：

c =(2,3)d = cd =(4,5)

現在 c 是 (2, 3)，而 d 是 (4, 5)。

這個函數結果如我們所料。那么，在之前的例子中到底發生了什么？當使用可變類型時，其行為有點像 C 語言的一個指針。在上面的代碼中，我們令 b = a，我們真正表達的意思是：b 成為 a 的一個引用。它們都指向 Python 內存中的同一個對象。聽起來有些熟悉？那是因為這個問題與先前的相似。

列表也會發生同樣的事嗎？是的。那么我們如何解決呢？這必須非常小心。如果我們真的需要復制一個列表進行處理，我們可以這樣做：

b = a[:]

這將遍歷并復制列表中的每個對象的引用，并且把它放在一個新的列表中。但是要注意：如果列表中的每個對象都是可變的，我們將再次獲得它們的引用，而不是完整的副本。

假設在一張紙上列清單。在原來的例子中相當于，A 某和 B 某正在看著同一張紙。如果有個人修改了這個清單，兩個人都將看到相同的變化。當我們復制引用時，每個人現在有了他們自己的清單。但是，我們假設這個清單包括尋找食物的地方。如果“冰箱”是列表中的第一個，即使它被復制，兩個列表中的條目也都指向同一個冰箱。所以，如果冰箱被 A 修改，吃掉了里面的大蛋糕，B 也將看到這個蛋糕的消失。這里沒有簡單的方法解決它。只要你記住它，并編寫代碼的時候，使用不會造成這個問題的方式。

字典以相同的方式工作，并且你可以通過以下方式創建一個昂貴副本：