了解 Python 中的变量传递：引用与值

简介：探索 Python 变量传递

在 Python 中，变量传递给函数的方式有时可能会令人困惑，尤其是在尝试理解按引用传递和按值传递的概念时。在开发人员希望函数内变量的更改也能反映到函数外部的情况下，这种混乱常常会凸显出来。

为了说明这一点，请考虑一个在方法内部修改变量的类。由于 Python 处理变量传递的方式，预期结果可能并不总是与实际结果匹配。本文深入探讨了这种行为背后的机制，并提供了有关在 Python 中实现引用传递效果的见解。

命令	描述
self.variable = ['Original']	使用单个字符串元素初始化可变列表。
var[0] = 'Changed'	改变传递给该方法的列表的第一个元素。
class Wrapper:	定义一个类来封装值，允许类似引用传递的行为。
self.value = value	初始化 Wrapper 类中的包装值。
var.value = 'Changed'	修改传递给该方法的 Wrapper 实例的 value 属性。
self.variable = {'key': 'Original'}	使用单个键值对初始化可变字典。
var['key'] = 'Changed'	更改与传递给该方法的字典中的键关联的值。

在 Python 中实现引用传递

第一个脚本使用可变列表来实现Python中按引用传递的效果。在课堂里 ，变量 被初始化为包含单个字符串元素“Original”的列表。方法 被调用，将此列表传递给该方法。在方法内部，命令 var[0] = 'Changed' 修改列表的第一个元素。由于列表是可变的，因此此更改会反映在方法外部，从而导致输出“Changed”。此脚本演示了如何使用列表等可变类型来模拟按引用传递行为。

第二个脚本引入了一个 类来封装一个值，允许类似引用传递的功能。在里面 类、变量 是用一个实例初始化的 Wrapper 包含“原始”。方法 被称为，通过 实例。在方法内部，命令 修改 value 的属性 实例。此更改反映在方法外部，导致输出“已更改”。这种方法展示了创建自定义包装类如何实现与引用传递类似的效果。

使用字典进行可变状态传递

第三个脚本使用字典来达到引用传递的效果。在里面 类、变量 被初始化为具有单个键值对 {'key': 'Original'} 的字典。方法 被调用，将此字典传递给该方法。在方法内部，命令 var['key'] = 'Changed' 修改与字典中的键关联的值。由于字典是可变的，因此这种更改会反映在方法外部，从而导致输出“Changed”。该脚本重点介绍了如何使用字典等可变类型来模拟按引用传递行为。

总的来说，这些示例说明了在 Python 中模拟按引用传递的不同方法。通过使用可变类型（例如列表和字典）或通过实现自定义包装类，可以实现所需的效果，即函数内变量的更改反映在函数外部。对于希望在 Python 程序中更有效地操作变量的开发人员来说，理解这些技术至关重要。

class PassByReference:
    def __init__(self):
        self.variable = ['Original']
        self.change(self.variable)
        print(self.variable[0])

    def change(self, var):
        var[0] = 'Changed'

pbr = PassByReference()

class Wrapper:
    def __init__(self, value):
        self.value = value

class PassByReference:
    def __init__(self):
        self.variable = Wrapper('Original')
        self.change(self.variable)
        print(self.variable.value)

    def change(self, var):
        var.value = 'Changed'

pbr = PassByReference()

class PassByReference:
    def __init__(self):
        self.variable = {'key': 'Original'}
        self.change(self.variable)
        print(self.variable['key'])

    def change(self, var):
        var['key'] = 'Changed'

pbr = PassByReference()

理解Python的变量处理机制

在 Python 中，变量传递的概念可能很复杂，尤其是在区分可变对象和不可变对象时。可变对象（如列表和字典）可以就地更改，这意味着如果将可变对象传递给函数，则函数内所做的任何修改都会影响函数外的原始对象。另一方面，不可变对象（例如字符串和元组）无法就地更改。因此，当您将不可变对象传递给函数时，函数内的任何修改都会创建一个新对象，而原始对象保持不变。

Python 中变量处理的另一个方面涉及理解引用的工作原理。当您将一个变量分配给另一个变量时，您实际上是在分配对该对象的引用，而不是复制该对象本身。这意味着如果该对象是可变的并且您通过任一变量修改它，则更改将反映在所有引用中。可以利用此行为通过使用可变类型或自定义类来模拟按引用传递。此外，Python 对嵌套函数中的全局和非局部变量的处理提供了另一种管理变量范围和可变性的方法。

1. Python 是按值传递还是按引用传递？
2. Python 使用一种称为“传递对象引用”的机制，其中传递对象的引用，而不是对象本身。
3. 为什么我的字符串在传递给函数时没有改变？
4. Python 中的字符串是不可变的，因此函数内部的任何修改都会创建一个新字符串，而不是修改原始字符串。
5. 如何使用不可变类型模拟引用传递？
6. 使用可变容器（例如列表或字典）来保存不可变类型并传递容器。
7. 当我在函数内重新分配变量时会发生什么？
8. 在函数内部重新分配变量会更改本地引用，而不是函数外部的原始变量。
9. 我可以修改函数内的全局变量吗？
10. 是的，通过使用以下命令将变量声明为全局变量 关键词。
11. 是什么 关键字用于？
12. 这 关键字允许您修改最近的非全局封闭范围内的变量。
13. 字典传递给函数时如何表现？
14. 字典是可变的，反映了原始对象中函数内所做的更改。
15. 我可以在 Python 中通过引用传递自定义对象吗？
16. 是的，传递自定义对象就像可变类型一样，其中函数内属性的更改会影响原始对象。
17. 什么是包装类，它如何帮助变量传递？
18. 包装类封装一个值，提供对不可变类型的可变引用。

关于 Python 变量传递的总结见解

了解 Python 如何处理变量传递对于有效编程至关重要。通过利用可变对象和自定义类，开发人员可以模拟引用传递，从而允许函数直接修改变量。这些知识有助于编写更高效、可预测的代码，增强在 Python 程序中管理变量范围和可变性的能力。实施这些技术可确保所需的更改能够跨职能边界反映出来。