列表中的 Python 3 奇怪函数行为

Question

所以我正在 python 3.3 中使用列表，这是我的示例代码：

def change_to_z(lis):
    lis[3] = 'z'

def change_to_k(lis):
    lis[4] = 'k'


def split(lis):
    lis = lis[3:] + lis[:3]

totest = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

change_to_z(totest)
print(totest)
change_to_k(totest)
print(totest)
split(totest)
print(totest)

和输出：

['a', 'b', 'c', 'z', 'e', 'f']
['a', 'b', 'c', 'z', 'k', 'f']
['a', 'b', 'c', 'z', 'k', 'f']

请注意，当我调用前两个函数时，我能够修改列表，而 totest 始终引用该列表，即使它已更改。

但是，使用第三个函数时，变量 totest 不再引用列表的最新修改版本。我的调试器告诉我，在函数“split”内，列表被翻转，但在函数之外，它没有翻转。为什么变量名不再引用列表了？

为什么会出现这种情况？哪些运营商会发生这种情况？为什么有时变量名在函数中修改后仍然引用列表，但与其他运算符的行为不同？

Answer 1

你对函数的

scope

的理解是错误的。

如果您确实想更改提供的列表，您可以尝试以下两种方法之一。

def split(lis):
    global lis
    lis = lis[3:] + lis[:3]

或者更好

def split(lis):
    lis[:] = lis[3:] + lis[:3] # Credits go to drewk for pointing this out

当你做的时候

def split(lis):
    lis = lis[3:] + lis[:3]

在

split

函数中，您正在创建一个 本地列表，其标识符与所提供的列表的标识符相同。但是，这两者不会冲突，因为传递的列表是global。

如果您想尝试一下并了解它们是否真的不同，请使用

id()

lis = [1, 2, 3]
def split(lis):
    lis = lis[3:] + lis[:3]
    print id(lis)
split(lis)
print id(lis)

上述代码的输出

40785920
40785600

注意内存位置有何不同

Answer 2

对

lis

的赋值是局部变量，不会更新列表。这在程序的python辅导可视化中很容易看到。

此外，请参阅这篇博文，了解正在发生的事情的清晰解释。这是一个简短的回顾：

• 名称指的是值。
• 许多名称可以引用一个值。
• 名称的重新分配独立于其他名称。
• 赋值永远不会复制数据。
• 通过其所有名称都可以看到值的变化。
• Python 以不同的方式分配可变值和不可变值。
• 参考文献不仅仅是名称。

在您的代码中，使用 global 声明来查看它与默认本地分配的工作方式有何不同：

def split(lis):
    global lis

    lis = lis[3:] + lis[:3]

Answer 3

您可以使用模块memory_graph：

https://pypi.org/project/memory-graph/

绘制数据图表并轻松查看变量之间共享哪些数据，以便更好地理解为什么

totest

没有更改。仅打印数据不会显示共享的数据。

import memory_graph

def change_to_z(lis):
    lis[3] = 'z'

def change_to_k(lis):
    lis[4] = 'k'

def split(lis):
    memory_graph.show(memory_graph.get_call_stack(), block=True) # <--- graph1
    lis = lis[3:] + lis[:3] # <--- assigns 'lis' a new list
    memory_graph.show(memory_graph.get_call_stack()) # <--- graph2

totest = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

change_to_z(totest)
print(totest)
change_to_k(totest)
print(totest)
split(totest)
print(totest)

调用

split(lis)

时，首先

lis

函数中的

split()

变量和

totest

变量共享数据，如图 1 所示：

但是随后您为

lis

分配了一个新值，这使得

lis

变量引用新列表，但这不会更改

totest

变量，如图 2 所示：

没有简单的方法可以在 Python 中使用 call-by-reference 以便

split()

将新列表也分配给

totest

，因此最好寻找不同的方法。但如果您确实需要，您可以将

totest

包装在另一个列表中，并使用

[0]

索引在任何地方访问它。现在代码变得很难阅读，所以不建议这样做！

import memory_graph

def change_to_z(lis):
    lis[0][3] = 'z'

def change_to_k(lis):
    lis[0][4] = 'k'

def split(lis):
    memory_graph.show(memory_graph.get_call_stack(), block=True)
    lis[0] = lis[0][3:] + lis[0][:3] # <--- assigns 'lis[0]' a new list
    memory_graph.show(memory_graph.get_call_stack())
    
totest = [ ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'] ] # <--- wrap in another list

change_to_z(totest)
print(totest[0])
change_to_k(totest)
print(totest[0])
split(totest)
print(totest[0])

如果我们绘制该程序的执行情况，我们首先会看到：

分配后我们看到：

并且

totest

变量现在已根据需要更新。

完全披露：我是memory_graph的开发者。