深入理解Python函数参数传递：值传递、引用传递与可变对象184

在Python中，函数参数的传递机制一直是初学者容易混淆，也是进阶学习中需要深入理解的重点。与一些静态类型语言（如C++、Java）不同，Python并没有明确区分值传递和引用传递，其机制更接近于“对象引用传递”。理解Python函数参数传递的关键在于理解Python的对象模型以及可变对象和不可变对象的差异。

1. 基本概念：对象和引用

在Python中，一切皆对象。当我们创建一个变量时，实际上是创建了一个指向对象的引用。这个引用就像一个指针，指向内存中存储的对象。函数参数传递的过程，实质上是将对象的引用传递给函数。

例如：```python
x = 10
print(id(x)) # 输出x的内存地址
```

上述代码中，`x` 是一个指向整数对象 10 的引用。`id(x)` 函数可以获取对象的内存地址，用于验证对象的唯一性。

2. 不可变对象与可变对象

Python中的对象分为可变对象和不可变对象。不可变对象包括数字（int, float, complex）、字符串(str)、元组(tuple)等。一旦创建，其值就不能被修改。而可变对象包括列表(list)、字典(dict)、集合(set)等。它们的值可以被修改。

3. 函数参数传递的实质

Python函数参数传递的过程可以理解为：将实参对象的引用复制一份，传递给函数的形参。形参获得的是实参对象的引用副本，而不是实参对象本身的副本。

3.1 不可变对象作为参数

当不可变对象作为函数参数传递时，函数内部对参数的任何修改都不会影响到函数外部的实参。这是因为，函数内部操作的是实参对象引用的副本，修改的是副本指向的对象的值，而原对象保持不变。```python
def modify_immutable(x):
x = x + 1
print(f"Inside function: x = {x}, id(x) = {id(x)}")
a = 10
print(f"Before function call: a = {a}, id(a) = {id(a)}")
modify_immutable(a)
print(f"After function call: a = {a}, id(a) = {id(a)}")
```

运行结果会显示，函数内部修改了x的值，但函数外部的a的值没有改变，而且x和a的内存地址也不同，说明函数内部创建了一个新的对象。

3.2 可变对象作为参数

当可变对象作为函数参数传递时，函数内部对参数的修改会影响到函数外部的实参。这是因为，函数内部操作的是实参对象引用的副本，但这个副本指向的是同一个可变对象，修改这个对象的值会直接影响到原对象。```python
def modify_mutable(my_list):
(4)
print(f"Inside function: my_list = {my_list}, id(my_list) = {id(my_list)}")
my_list = [1, 2, 3]
print(f"Before function call: my_list = {my_list}, id(my_list) = {id(my_list)}")
modify_mutable(my_list)
print(f"After function call: my_list = {my_list}, id(my_list) = {id(my_list)}")
```

运行结果会显示，函数内部修改了my_list，函数外部的my_list也发生了改变，而且它们的内存地址相同。

4. 默认参数

当函数定义时使用了默认参数，需要注意的是，默认参数只在函数定义时计算一次。如果默认参数是可变对象，则多次调用函数时，修改会累积。```python
def add_to_list(item, my_list=[]):
(item)
return my_list
print(add_to_list(1)) # Output: [1]
print(add_to_list(2)) # Output: [1, 2] Unexpected!
```

为了避免这个问题，建议将默认参数设置为None，并在函数内部进行判断。```python
def add_to_list(item, my_list=None):
if my_list is None:
my_list = []
(item)
return my_list
print(add_to_list(1)) # Output: [1]
print(add_to_list(2)) # Output: [2]
```

5. 小结

Python 函数参数传递的机制是“对象引用传递”。理解可变对象和不可变对象的特性是理解这种机制的关键。 对于不可变对象，函数内部的修改不会影响外部变量；对于可变对象，函数内部的修改会影响外部变量。 在使用默认参数时，尤其要注意可变对象作为默认参数可能带来的问题。

希望本文能够帮助大家深入理解Python函数参数传递的机制，避免在实际编程中出现一些常见的错误。

2025-05-18

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