Python語言中函數的參數傳遞機制

python有兩種對象，immutable 和mutable，前者如number，string，tuple，后者如dictionary，list，下面先來看兩個例子。

例1：

>>> def func(a):
...     print('id of a before changed:',id(a))
...     a += 1
...     print('id of a after changed:',id(a))
... 
>>> a=1
>>> id(a)
29022864
>>> func(a)
('id of a before changed:', 29022864)
('id of a after changed:', 29022852)

>>> a,id(a)
(1, 29022864)

例2：

>>> def func(a):
...     print('id of a before changed:',id(a))
...     a.append(4)
...     print('id of a after changed:',id(a))
... 
>>> a = [1,2,3]
>>> id(a)
119580312
>>> func(a)
('id of a before changed:', 119580312)
('id of a after changed:', 119580312)
>>> a,id(a)
([1, 2, 3, 4], 119580312)

首先說明一點，python中的中所有數據都是object，object的有三個屬性，identity，type，value。identity即其id，可以認為是其內存地址，上面的例子中使用python的build-in函數id()來獲取其內存地址。type表示其類型，該屬性決定了它的數據結構和其支持的操作。value，則其含有的數據。

在解釋例子之前首先強調一點，python中，所有的參數傳遞都是pass by reference，即引用傳遞。

例1中代表了immutable類別的參數傳遞機制，傳遞的參數在函數返回后，是不會發生變化的。a是一個整型（可以通過type(a)來測試），即number類型，所以是immutable類別的?？梢钥吹?，a在傳入函數處理以前，值為2，id為29022864，在傳入函數但未經改變其值前，其id依然為29022864，所以驗證了python中的參數傳遞確實是引用傳遞，但在a的值通過自身的平方改變后，我們發現，a 的id變為了29022852，即a這個名字已經代表了另外一個內存地址的對象。最后函數返回后，我們發現a的id依然是29022864，value也沒有發生變化。

例2代表了mutable類別的參數傳遞機制，傳遞的參數在函數中的改變，在函數返回后依然保留?？梢钥吹?，a所代表的對象的id，始終沒有發生變化，即value的改變是在全局的名字a所代表的對象上完成的。不同于例1中的例子，因為a所代表的id為29022864的對象，是immutable的，所以當發生值改變時，函數內部的名字a就指向了另一個id為29022852的對象，而當函數返回后，全局的名字a所指向的id為29022864的值依然是2，沒有改變。

例3：

>>> def func(a):
...     print('id of a before changed:',id(a))
...     a = [1,2,3,4]
...     print('id of a after changed:',id(a))
... 
>>> a = [1,2,3]
>>> id(a)
119580312
>>> func(a)
('id of a before changed:', 119580312)
('id of a after changed:', 119580356)
>>> a,id(a)
([1, 2, 3], 119580312)

例3的結果，顯然與例2中我們的描述很不同。我們發現，當使用“a = [1,2,3,4]”對a所指代的對象進行值改變后，a的id發生了變化。最后函數返回，全局的a代表的對象并沒有發生變化。其實問題出在python中“=”賦值操作上。統一的解釋是：如果mutable類型對象在函數中的改變不是由“=”來完成，那么該對象在函數中的改變在函數返回后依然保留。如果改變由“=”完成，則不保留。

下面給出一些例子來說明“=”在python的作用，進而對上面的現象做一個統一的解釋。

例4：

>>> a =1
>>> b =a
>>> id(a),id(b)
(29022864, 29022864)
>>> b =2
>>> a,b
(1, 2)
>>> id(a),id(b)
(29022864, 29022852)

例5：

>>> a= [1,2,3]
>>> b =a
>>> id(a),id(b)
(119580232, 119580232)
>>> b.append(4)
>>> a,b
([1, 2, 3, 4], [1, 2, 3, 4])
>>> id(a),id(b)
(119580232, 119580232)

例6：

>>> a= [1,2,3]
>>> b= a
>>> id(a),id(b)
(79824096, 79824096)
>>> b = [1,2,3,4]
>>> a,b
([1, 2, 3], [1, 2, 3, 4])
>>> id(a),id(b)
(79824096, 119580232)

例4，例5和例6，其實是模仿了函數參數傳遞的過程，函數參數傳遞的過程，就是進行類似"b=a"的操作，這里的b其實就相當于例1，例2和例3中的函數里的“a”。在python中，b，a指向了同一個對象，即進行“b=a”操作，若使用“=”操作改變b的值，python會直接新建一個對象，然后讓b指向它。所以a的值不發生變化。

至此，python里的函數參數傳遞原理應該完整了。