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python函数传递内存 python中如何传递参数
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Python里面的函数怎么按引用传递参数
如果你用C给Matlab写过MEX程序,那么这个问题是很容易理解的(好像每次讨论Python问题时我总是把Matlab搬了出来…… 《在Matlab中把struct当成Python中的Dictionary使用》《Matlab和Python的几种数据类型的比较》)。
既然提到了MEX,就简单说一下:
一个Matlab可能形如
function ret=add3(a,b,c)
如果在C的层面实现这个函数,就会看到另一种景象:
void mexFunction(int nlhs,mxArray * plhs[],int nrhs,const mxArray * prhs[])
a,b,c三个参数的地址放在一个指针数组里,然后把这个指针数组的首地址作为参数prhs传递给函数,这说明Matlab函数的参数是传递指针的,而不是值传递。
纵然是传递的指针,但是却不能在函数里改变实参的值,因为标记为“const”了。
Python是开放源码的,我没有看。所以下面很多东西是猜的。
Python在函数的参数传递时用的什么手法?实验一下(使用ActivePython2.5):
首先介绍一个重要的函数:
help(id)
Help on built-in function id in module __builtin__:
id(...)
id(object) - integer
Return the identity of an object. This is guaranteed to be unique among
simultaneously existing objects. (Hint: it's the object's memory address.)
看最后括号里那句:Hint:it's the object's address.(它是对象的地址)
有了这个函数,下面的事情就方便多了。
a=0
id(a)
3630228
a=1
id(a)
3630216
可以看出,给a赋一次值,a的address就改变了。在C的层面看,(也许真实情况不是下面的样子,但作为一个类比应该还是可以的):
void * pa;
pa=malloc(sizeof(int));
*(int *)pa=0;
free(pa);
pa=malloc(sizeof(int));
*(int *)pa=1;
Python中每次赋值会改变变量的address,分配新的内存空间,所以Python中对于类型不像C那样严格要求。
下面看看Python函数参数传递时到底传的什么:
有一个函数:
def changeA(a):
... print id(a)
... a=100
... print id(a)
设定一个变量var1:
var1=10
id(var1)
3630108
changeA(var1)
3630108
3631012
var1
10
调用函数后,从两次print的结果可以看出,传递确实是地址。但是即便如此,在函数内对形参的修改不会对实参造成任何实质的影响,因为对形参的重新赋值,只是改变了形参所指向的内存单元(changeA里两次调用print id(a)得到不同的结果),却没有改变实参的指向。在C的层面看也许类似下面的情节:
void changeA(void * pa)
{
pa=malloc(sizeof(int));
*(int *)pa=100;
free(pa);
}
精通C的你一眼就看出这个函数永远也改变不了它外面的世界。
也就是说虽然传递的是地址,但像changeA这样的函数改变不了实参的值。
也许会感到困扰?不,我已经在Matlab中习惯了。
一个最典型的例子就是Matlab中删除结构体成员的rmfield函数(参见《Matlab笔记三则》),
(Matlab版本7.0.1)
如果想删除结构体patient的name成员,用
rmfield(patient, 'name');
是永远达不到目的的(就像试图用双手抓住自己的领子,把自己提到空中);
迷途知返的做法是:
patient = rmfield(patient, 'name');
相关问答
Q1: python 函数参数 是什么意思
Python 函数定义以及参数传递
1.函数定义
#形如def func(args...):
doSomething123
以关键字def 开头python函数传递内存,后面是函数名和参数下面是函数处理过程。
举例:
def add( a, b ):
return a+b12
参数可以设定默认值python函数传递内存,如:
def add( a, b=10 ): #注意:默认值参数只会运算一次
return a+b12
默认值参数只会运算一次是什么意思python函数传递内存?
def func( a, b=[] ): #b的默认值指向一个空的列表,每次不带默认值都会指向这块内存
b.append(a) return b
print(func(1))#向默认的空列表里加入元素1 ,默认列表里已经是[1]print(func(2))#向默认的列表里加入元素2,默认列表里已经是[1,2]print(func(3,[]))#向b指向的空列表里加入元素1 ,默认列表里还是[1,2]print(func(4))#向默认的列表里加入元素4,默认列表里已经是[1,2,4]'''
结果:
[1]
[1, 2]
[3]
[1, 2, 4]
'''12345678910111213141516
这下明白为什么默认参数只计算一次python函数传递内存了吧,函数参数不传递时默认值总是指向固定的内存空间,就是第一次计算的空间。
2.参数传递
def func(a, b):
print('a=%d, b=%d' % (a,b) )12
在使用函数时可以如下方式,结果都是相同的
func(10,20) #不使用参数名,需要按参数顺序传递func(a=10,b=20) #使用参数名可以不按顺序传递func(b=20,a=10)#结果:a=10, b=20a=10, b=20a=10, b=201234567
如果函数定义形式如下方式:
def func(*args): #这种定义会把传递的参数包成元组
print(args,type(args))
func(10,20)#结果:#(10, 20) class 'tuple'1234567
举一个和上述过程相反的例子:
def func(a,b):
print('a=%d, b=%d' % (a,b) )
a = (10, 20)
func(*a) #在调用函数使用`*`则会把元组解包成单个变量按顺序传入函数#结果:a=10, b=20123456
总结:*号在定义函数参数时,传入函数的参数会转换成元组,如果 *号在调用时则会把元组解包成单个元素。
另一种定义:
def func(**kw):#使用**定义参数会把传入参数包装成字典dict
print(kw, type(kw) )
func(a=10,b=20)#这种函数在使用时必须指定参数值,使用key=value这种形式#结果:{'b': 20, 'a': 10} class 'dict'12345
相反的例子:
def func(a,b):
print('a=%d, b=%d' % (a,b) )
d = {'a':10, 'b':20 }
func(**d) #在调用时使用**会把字典解包成变量传入函数。12345
def func(*args, **kw):#这种形式的定义代表可以接受任意类型的参数
print(args,kw )12
总结:**号在定义函数参数时,传入函数的参数会转换成字典,如果 **号在调用时则会把字典解包成单个元素。
lambda表达式
lambda表达式就是一种简单的函数
形如 f = lambda 参数1,参数2: 返回的计算值
例如:
add = lambda x,y: x+y
print(add(1,2))'''
结果:3
'''12345
Q2: Python 函数中,参数是传值,还是传引用
首先还是应该科普下函数参数传递机制,传值和传引用是什么意思?
函数参数传递机制问题在本质上是调用函数(过程)和被调用函数(过程)在调用发生时进行通信的方法问题。基本的参数传递机制有两种:值传递和引用传递。
值传递(passl-by-value)过程中,被调函数的形式参数作为被调函数的局部变量处理,即在堆栈中开辟了内存空间以存放由主调函数放进来的实参的值,从而成为了实参的一个副本。值传递的特点是被调函数对形式参数的任何操作都是作为局部变量进行,不会影响主调函数的实参变量的值。
引用传递(pass-by-reference)过程中,被调函数的形式参数虽然也作为局部变量在堆栈中开辟了内存空间,但是这时存放的是由主调函数放进来的实参变量的地址。被调函数对形参的任何操作都被处理成间接寻址,即通过堆栈中存放的地址访问主调函数中的实参变量。正因为如此,被调函数对形参做的任何操作都影响了主调函数中的实参变量。
在python中实际又是怎么样的呢?
先看一个简单的例子:
from ctypes import *
import os.path
import sys
def test(c):
print "test before "
print id(c)
c+=2
print "test after +"
print id(c)
return c
def printIt(t):
for i in range(len(t)):
print t[i]
if __name__=="__main__":
a=2
print "main before invoke test"
print id(a)
n=test(a)
print "main afterf invoke test"
print a
print id(a)
运行后结果如下:
main before invoke test
39601564
test before
39601564
test after +
39601540
main afterf invoke test
2
39601564
id函数可以获得对象的内存地址.很明显从上面例子可以看出,将a变量作为参数传递给了test函数,传递了a的一个引用,把a的地址传递过去了,所以在函数内获取的变量C的地址跟变量a的地址是一样的,但是在函数内,对C进行赋值运算,C的值从2变成了4,实际上2和4所占的内存空间都还是存在的,赋值运算后,C指向4所在的内存。而a仍然指向2所在的内存,所以后面打印a,其值还是2.
如果还不能理解,先看下面例子
a=1
b=1
id(a)
40650152
id(b)
40650152
a=2
id(a)
40650140
a和b都是int类型的值,值都是1,而且内存地址都是一样的,这已经表明了在python中,可以有多个引用指向同一个内存(画了一个很挫的图,见谅),在给a赋值为2后,再次查看a的内存地址,都已经变化了
而基于最前面的例子,大概可以这样描述:
那python函数传参就是传引用?然后传参的值在被调函数内被修改也不影响主调函数的实参变量的值?再来看个例子。
from ctypes import *
import os.path
import sys
def test(list2):
print "test before "
print id(list2)
list2[1]=30
print "test after +"
print id(list2)
return list2
def printIt(t):
for i in range(len(t)):
print t[i]
if __name__=="__main__":
list1=["loleina",25,'female']
print "main before invoke test"
print id(list1)
list3=test(list1)
print "main afterf invoke test"
print list1
print id(list1)
实际值为:
main before invoke test
64129944
test before
64129944
test after +
64129944
main afterf invoke test
['loleina', 30, 'female']
64129944
发现一样的传值,而第二个变量居然变化,为啥呢?
实际上是因为python中的序列:列表是一个可变的对象,就基于list1=[1,2] list1[0]=[0]这样前后的查看list1的内存地址,是一样的。
list1=[1,2]
id(list1)
64185208
list1[0]=[0]
list1
[[0], 2]
id(list1)
64185208
结论:python不允许程序员选择采用传值还是传引用。Python参数传递采用的肯定是“传对象引用”的方式。这种方式相当于传值和传引用的一种综合。如果函数收到的是一个可变对象(比如字典或者列表)的引用,就能修改对象的原始值--相当于通过“传引用”来传递对象。如果函数收到的是一个不可变对象(比如数字、字符或者元组)的引用,就不能直接修改原始对象--相当于通过“传值'来传递对象。
分类: python 基础语法
Q3: Python 的函数是怎么传递参数的
对象vs变量
在python中python函数传递内存,类型属于对象python函数传递内存,变量是没有类型python函数传递内存的,这正是python的语言特性,也是吸引着很多pythoner的一点。所有的变量都可以理解是内存中一个对象的“引用”,或者,也可以看似c中void*的感觉。所以,希望大家在看到一个python变量的时候,把变量和真正的内存对象分开。
类型是属于对象的,而不是变量。
这样,很多问题就容易思考了。
例如:
对象vs变量
12
nfoo = 1 #一个指向int数据类型的nfoo(再次提醒,nfoo没有类型)lstFoo = [1] #一个指向list类型的lstFoo,这个list中包含一个整数1
可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象
对应于上一个概念,就必须引出另了另一概念,这就是可更改(mutable)对象与不可更改(immutable)对象。
对于python比较熟悉的人们都应该了解这个事实,在python中,strings, tuples, 和numbers是不可更改的对象,而list,dict等则是可以修改的对象。那么,这些所谓的可改变和不可改变影响着什么呢?
可更改vs不可更改
12345
nfoo = 1nfoo = 2lstFoo = [1]lstFoo[0] = 2
代码第2行中,内存中原始的1对象因为不能改变,于是被“抛弃”,另nfoo指向一个新的int对象,其值为2
代码第5行中,更改list中第一个元素的值,因为list是可改变的,所以,第一个元素变更为2。其实应该说,lstFoo指向一个包含一个对象的数组。赋值所发生的事情,是有一个新int对象被指定给lstFoo所指向的数组对象的第一个元素,但是对于lstFoo本身来说,所指向的数组对象并没有变化,只是数组对象的内容发生变化了。这个看似void*的变量所指向的对象仍旧是刚刚的那个有一个int对象的list。
如下图所示:
Python的函数参数传递:传值?引用?
对于变量(与对象相对的概念),其实,python函数参数传递可以理解为就是变量传值操作,用C++的方式理解,就是对void*赋值。如果这个变量的值不变,我们看似就是引用,如果这个变量的值改变,我们看着像是在赋值。有点晕是吧,我们仍旧据个例子。
不可变对象参数调用
12345
def ChangeInt( a ): a = 10nfoo = 2 ChangeInt(nfoo)print nfoo #结果是2
这时发生了什么,有一个int对象2,和指向它的变量nfoo,当传递给ChangeInt的时候,按照传值的方式,复制了变量nfoo的值,这样,a就是nfoo指向同一个Int对象了,函数中a=10的时候,发生什么?(还记得我上面讲到的那些概念么),int是不能更改的对象,于是,做了一个新的int对象,另a指向它(但是此时,被变量nfoo指向的对象,没有发生变化),于是在外面的感觉就是函数没有改变nfoo的值,看起来像C++中的传值方式。
可变对象参数调用
12345
def ChangeList( a ): a[0] = 10lstFoo = [2]ChangeList(lstFoo )print nfoo #结果是[10]
当传递给ChangeList的时候,变量仍旧按照“传值”的方式,复制了变量lstFoo 的值,于是a和lstFoo 指向同一个对象,但是,list是可以改变的对象,对a[0]的操作,就是对lstFoo指向的对象的内容的操作,于是,这时的a[0] = 10,就是更改了lstFoo 指向的对象的第一个元素,所以,再次输出lstFoo 时,显示[10],内容被改变了,看起来,像C++中的按引用传递。
Q4: python函数调用的参数传递
python的函数参数传递是"引用传递(地址传递)"。
python中赋值语句的过程(x = 1)python函数传递内存:先申请一段内存分配给一个整型对象来存储数据1python函数传递内存,然后让变量x去指向这个对象python函数传递内存,实际上就是指向这段内存(这里有点和C语言中的指针类似)。
在Python中,会为每个层次生成一个符号表,里层能调用外层中的变量,而外层不能调用里层中的变量,并且当外层和里层有同名变量时,外层变量会被里层变量屏蔽掉。函数 调用 会为函数局部变量生成一个新的符号表。
局部变量python函数传递内存:作用于该函数内部,一旦函数执行完成,该变量就被回收。
全局变量:它是在函数外部定义的,作用域是整个文件。全局变量可以直接在函数里面应用,但是如果要在函数内部改变全局变量,必须使用global关键字进行声明。
注意 :默认值在函数 定义 作用域被解析
在定义函数时,就已经执行力它的局部变量
python中不可变类型是共享内存地址的:把相同的两个不可变类型数据赋给两个不同变量a,b,a,b在内存中的地址是一样的。
Q5: Python 值传递,引用传递
常见的参数传递有 2 种:值传递和引用传递。所谓值传递,通常就是拷贝参数的值,然后传递给函数里的新变量。这样,原变量和新变量之间互相独立,互不影响。
所谓引用传递,通常是指把参数的引用传给新的变量,这样,原变量和新变量就会指向同一块内存地址。如果改变了其中任何一个变量的值,那么另外一个变量也会相应地随之改变。
在 Python 中:
变量的赋值,只是表示让变量指向了某个对象,并不表示拷贝对象给变量;而一个对象,可以被多个变量所指向。
可变对象(列表,字典,集合等等)的改变,会影响所有指向该对象的变量。
对于不可变对象(字符串、整型、元组等等),所有指向该对象的变量的值总是一样的,也不会改变。但是通过某些操作(+= 等等)更新不可变对象的值时,会返回一个新的对象。
变量可以被删除,但是对象无法被删除。
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