Warum führen veränderbare Standardargumente in Python zu unerwartetem Verhalten?

„Geringstes Erstaunen“ und das veränderliche Standardargument

Das unerwartete Verhalten der foo-Funktion in Python, bei der Standardargumente bei der Funktionsdefinition statt bei der Ausführung gebunden werden, hat verwirrte viele. Manche halten es sogar für einen Programmier-Fauxpas. Dieses Verhalten hat jedoch eine fundierte Begründung, die in der Natur von Python als Sprache mit erstklassigen Funktionen verwurzelt ist.

Funktionen in Python sind keine bloßen Codeblöcke; Es handelt sich um Objekte, die zum Zeitpunkt ihrer Definition bewertet werden. Diese Auswertung umfasst verbindliche Standardargumente, die als „Mitgliedsdaten“ für das Funktionsobjekt fungieren. Folglich bleiben an Standardargumenten vorgenommene Änderungen über Funktionsaufrufe hinweg bestehen, ähnlich wie Zustandsänderungen in jedem Objekt beibehalten werden.

Betrachten Sie zur Veranschaulichung eine Funktion a, die eine Nachricht ausgibt und eine leere Liste zurückgibt. Eine andere Funktion b akzeptiert einen einzelnen Parameter x mit dem Standardwert a(). Wenn b ohne Angabe von x aufgerufen wird, bindet es x an das Ergebnis des Aufrufs von a, was eine leere Liste zurückgibt. Da die leere Liste jedoch als Standardargument in b gespeichert ist, werden nachfolgende Aufrufe von b an dieselbe Liste angehängt, was zu dem beobachteten Verhalten führt, bei dem [5] beim ersten Aufruf und [5, 5] beim zweiten Aufruf ausgegeben wird .

Dieses Verhalten folgt dem Prinzip der „geringsten Überraschung“, das vorschreibt, dass das Verhalten eines Programms dem entsprechen sollte, was ein Programmierer vernünftigerweise erwarten würde. In diesem Fall werden, sobald ein Funktionsobjekt definiert ist, seine Standardargumente Teil seines Zustands, und alle Änderungen an diesen Argumenten werden in nachfolgenden Aufrufen widergespiegelt.

Während dieses Verhalten für manche kontraintuitiv erscheinen mag, ist es konsistent mit der Designphilosophie von Python. Die Funktion als erstklassige Objekte ermöglicht eine größere Flexibilität und fördert einen stärker objektorientierten Programmierstil. Das Verständnis dieses Konzepts verbessert das Verständnis des Programmierers für die Grundlagen von Python und fördert eine robustere und effektivere Codeentwicklung.

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