如何通过引用传递变量？

妖狐艹你老母 2024-03-30 11:23 65阅读 0赞

## 问： ##

参数是按引用传递还是按值传递？如何通过引用传递，以便下面的代码输出 ‘Changed’ 而不是 ‘Original’？

class PassByReference:
        def __init__(self):
            self.variable = 'Original'
            self.change(self.variable)
            print(self.variable)
    
        def change(self, var):
            var = 'Changed'

## 答1: ##

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参数是 passed by assignment。这背后的理由是双重的：

传入的参数实际上是对对象的引用（但引用是按值传递的）有些数据类型是可变的，但有些不是

所以：

如果你将一个可变对象传递给一个方法，该方法会获得对同一个对象的引用，你可以随心所欲地改变它，但是如果你在方法中重新绑定引用，外部作用域将一无所知，并且之后大功告成，外部引用仍将指向原始对象。

如果将不可变对象传递给方法，仍然无法重新绑定外部引用，甚至无法改变对象。

为了更清楚，让我们举一些例子。

List - 可变类型

让我们尝试修改传递给方法的列表：

def try_to_change_list_contents(the_list):
        print('got', the_list)
        the_list.append('four')
        print('changed to', the_list)
    
    outer_list = ['one', 'two', 'three']
    
    print('before, outer_list =', outer_list)
    try_to_change_list_contents(outer_list)
    print('after, outer_list =', outer_list)

输出：

before, outer_list = ['one', 'two', 'three']
    got ['one', 'two', 'three']
    changed to ['one', 'two', 'three', 'four']
    after, outer_list = ['one', 'two', 'three', 'four']

由于传入的参数是对 outer\_list 的引用，而不是它的副本，因此我们可以使用 mutating list 方法对其进行更改，并将更改反映在外部范围中。

现在让我们看看当我们尝试更改作为参数传入的引用时会发生什么：

def try_to_change_list_reference(the_list):
        print('got', the_list)
        the_list = ['and', 'we', 'can', 'not', 'lie']
        print('set to', the_list)
    
    outer_list = ['we', 'like', 'proper', 'English']
    
    print('before, outer_list =', outer_list)
    try_to_change_list_reference(outer_list)
    print('after, outer_list =', outer_list)

输出：

before, outer_list = ['we', 'like', 'proper', 'English']
    got ['we', 'like', 'proper', 'English']
    set to ['and', 'we', 'can', 'not', 'lie']
    after, outer_list = ['we', 'like', 'proper', 'English']

由于 the\_list 参数是按值传递的，因此为它分配一个新列表对方法外部的代码没有任何影响。 the\_list 是 outer\_list 引用的副本，我们让 the\_list 指向一个新列表，但无法更改 outer\_list 指向的位置。

String - 不可变类型

它是不可变的，所以我们无法改变字符串的内容

现在，让我们尝试更改参考

def try_to_change_string_reference(the_string):
        print('got', the_string)
        the_string = 'In a kingdom by the sea'
        print('set to', the_string)
    
    outer_string = 'It was many and many a year ago'
    
    print('before, outer_string =', outer_string)
    try_to_change_string_reference(outer_string)
    print('after, outer_string =', outer_string)

输出：

before, outer_string = It was many and many a year ago
    got It was many and many a year ago
    set to In a kingdom by the sea
    after, outer_string = It was many and many a year ago

同样，由于 the\_string 参数是按值传递的，因此为它分配一个新字符串对方法外部的代码没有任何影响。 the\_string 是 outer\_string 引用的副本，我们让 the\_string 指向一个新字符串，但无法更改 outer\_string 指向的位置。

我希望这能澄清一点。

编辑：有人指出，这并没有回答@David 最初提出的问题，“我可以做些什么来通过实际引用传递变量吗？”。让我们继续努力。

我们如何解决这个问题？

正如@Andrea 的回答所示，您可以返回新值。这不会改变传入的方式，但可以让你得到你想要的信息：

def return_a_whole_new_string(the_string):
        new_string = something_to_do_with_the_old_string(the_string)
        return new_string
    
    # then you could call it like
    my_string = return_a_whole_new_string(my_string)

如果您真的想避免使用返回值，您可以创建一个类来保存您的值并将其传递给函数或使用现有类，如列表：

def use_a_wrapper_to_simulate_pass_by_reference(stuff_to_change):
        new_string = something_to_do_with_the_old_string(stuff_to_change[0])
        stuff_to_change[0] = new_string
    
    # then you could call it like
    wrapper = [my_string]
    use_a_wrapper_to_simulate_pass_by_reference(wrapper)
    
    do_something_with(wrapper[0])

虽然这看起来有点麻烦。

`然后在 C 中也是如此，当您通过“按引用”传递时，您实际上是按值传递引用...定义“按引用”：P`

`我不确定我是否理解你的条款。我已经退出 C 游戏有一段时间了，但是当我参与其中时，没有“按引用传递”——你可以传递东西，它总是按值传递，所以参数列表中的任何内容被复制了。但有时事情是一个指针，它可以跟随到一块内存（原始，数组，结构，等等），但是你不能改变从外部范围复制的指针 - 当你完成函数时，原来的指针仍然指向同一个地址。 C++ 引入了引用，其行为不同。`

`@Zac Bowling我真的不明白你所说的在实际意义上与这个答案有什么关系。如果 Python 新手想知道通过 ref/val 传递，那么从这个答案中得出的结论是： 1- 您可以使用函数接收的引用作为其参数，来修改变量的“外部”值，只要因为您没有重新分配参数来引用新对象。 2-分配给不可变类型将始终创建一个新对象，这会破坏您对外部变量的引用。`

`@CamJackson，你需要一个更好的例子——数字在 Python 中也是不可变的对象。此外，如果在等号左侧没有下标的 any 分配将重新分配名称到一个新对象，无论它是否不可变，这不是真的吗？ def Foo(alist): alist = [1,2,3] 将不会从调用者的角度修改列表的内容。`

`-1。显示的代码很好，关于如何的解释是完全错误的。有关原因的正确解释，请参阅 DavidCournapeau 或 DarenThomas 的答案。`

## 答2: ##

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问题来自对 Python 中的变量的误解。如果您习惯于大多数传统语言，那么您对以下顺序发生的事情有一个心智模型：

a = 1
    a = 2

您认为 a 是存储值 1 的内存位置，然后被更新以存储值 2。这不是 Python 中的工作方式。相反，a 开始是对具有值 1 的对象的引用，然后被重新分配为对具有值 2 的对象的引用。即使 a 不再引用第一个对象，这两个对象也可能继续共存；事实上，它们可能被程序中任意数量的其他引用共享。

当您使用参数调用函数时，会创建一个引用传入对象的新引用。这与函数调用中使用的引用是分开的，因此无法更新该引用并使其引用新对象。在您的示例中：

def __init__(self):
        self.variable = 'Original'
        self.Change(self.variable)
    
    def Change(self, var):
        var = 'Changed'

self.variable 是对字符串对象 ‘Original’ 的引用。当您调用 Change 时，您会创建对该对象的第二个引用 var。在函数内部，您将引用 var 重新分配给不同的字符串对象 ‘Changed’，但引用 self.variable 是独立的并且不会更改。

解决这个问题的唯一方法是传递一个可变对象。因为两个引用都引用同一个对象，所以对对象的任何更改都会反映在两个位置。

def __init__(self):         
        self.variable = ['Original']
        self.Change(self.variable)
    
    def Change(self, var):
        var[0] = 'Changed'

`好简洁的解释。您的段落“当您调用函数时......”是我听到的“Python 函数参数是引用，按值传递”这个相当神秘的短语的最佳解释之一。我认为，如果您仅理解该段落，那么其他所有内容都是有意义的，并且从那里得出合乎逻辑的结论。然后，您只需要注意何时创建新对象以及何时修改现有对象。`

`但是如何重新分配参考？我以为您不能更改“var”的地址，但您的字符串“已更改”现在将存储在“var”内存地址中。您的描述使“已更改”和“原始”似乎属于内存中的不同位置，而您只需将“var”切换到不同的地址。那是对的吗？`

`@Glassjawed，我想你明白了。 “Changed”和“Original”是不同内存地址的两个不同字符串对象，“var”从指向一个变为指向另一个。`

`@TonySuffolk66 id 给出了引用对象的标识，而不是引用本身。`

`@MinhTran 用最简单的术语来说，引用是“引用”对象的东西。它的物理表示很可能是一个指针，但这只是一个实现细节。这实际上是一个抽象的概念。`

## 答3: ##

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https://i.stack.imgur.com/FdaCu.png

`可爱的，可以很容易地发现中间任务的细微差异，对于不经意的旁观者来说并不明显。 +1`

`A 是否可变并不重要。如果你给 B 分配不同的东西，A 不会改变。如果一个对象是可变的，你可以改变它，当然。但这与直接分配给名称无关。`

`@Martijn你是对的。我删除了提到可变性的答案部分。我不认为它现在可以变得更简单了。`

`感谢更新，好多了！让大多数人感到困惑的是订阅的分配。例如B[0] = 2，与直接分配，B = 2。`

`“A 分配给 B。”这不是模棱两可吗？我认为在普通英语中可以表示 A=B 或 B=A。`

## 答4: ##

> huntsbot.com – 程序员副业首选，一站式外包任务、远程工作、创意产品分享订阅平台。

它既不是按值传递也不是按引用传递 - 它是按对象调用。看这个，Fredrik Lundh：

http://effbot.org/zone/call-by-object.htm

这是一个重要的报价：

“…变量 \[名称\] 不是对象；它们不能由其他变量表示或由对象引用。”

在您的示例中，当调用 Change 方法时，会为其创建一个 namespace； var 成为该名称空间内字符串对象 ‘Original’ 的名称。然后该对象在两个命名空间中有一个名称。接下来，var = ‘Changed’ 将 var 绑定到一个新的字符串对象，因此该方法的命名空间忘记了 ‘Original’。最后，这个命名空间被遗忘了，字符串 ‘Changed’ 也被遗忘了。

> 一个优秀的自由职业者，应该有对需求敏感和精准需求捕获的能力，而huntsbot.com提供了这个机会

`我觉得很难买到。对我来说就像 Java 一样，参数是指向内存中对象的指针，这些指针是通过堆栈或寄存器传递的。`

`这不像java。不一样的情况之一是不可变对象。想想平凡的函数 lambda x: x。将此应用于 x = [1, 2, 3] 和 x = (1, 2, 3)。在第一种情况下，返回的值将是输入的副本，在第二种情况下相同。`

`不，它与 Java 的对象语义完全一样。我不确定“在第一种情况下，返回的值将是输入的副本，在第二种情况下相同”是什么意思。但这种说法似乎显然是不正确的。`

`它与 Java 中的完全相同。对象引用按值传递。任何有不同想法的人都应该为可以交换两个引用的 swap 函数附加 Python 代码，如下所示：a = [42] ; b = 'Hello'; swap(a, b) # Now a is 'Hello', b is [42]`

`在 Java 中传递对象时，它与 Java 完全相同。但是，Java 也有原语，它们是通过复制原语的值来传递的。因此在这种情况下它们是不同的。`

## 答5: ##

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想想通过赋值而不是通过引用/按值传递的东西。这样一来，只要您了解正常分配期间发生的事情，就会很清楚发生了什么。

因此，当将列表传递给函数/方法时，会将列表分配给参数名称。附加到列表将导致列表被修改。重新分配函数内的列表不会更改原始列表，因为：

a = [1, 2, 3]
    b = a
    b.append(4)
    b = ['a', 'b']
    print a, b      # prints [1, 2, 3, 4] ['a', 'b']

由于无法修改不可变类型，它们似乎是按值传递的——将 int 传递给函数意味着将 int 分配给函数的参数。您只能重新分配它，但它不会更改原始变量值。

`乍一看，这个答案似乎回避了最初的问题。在第二次阅读之后，我意识到这让事情变得非常清楚。可以在此处找到对“名称分配”概念的良好跟进：Code Like a Pythonista: Idiomatic Python`

## 答6: ##

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Python中没有变量

理解参数传递的关键是停止思考“变量”。 Python 中有名称和对象，它们一起看起来像变量，但始终区分这三者是有用的。

Python 有名称和对象。赋值将名称绑定到对象。将参数传递给函数还会将名称（函数的参数名称）绑定到对象。

这就是它的全部。可变性与这个问题无关。

例子：

a = 1

这将名称 a 绑定到具有值 1 的整数类型的对象。

b = x

这会将名称 b 绑定到名称 x 当前绑定到的同一对象。之后，名称 b 与名称 x 不再有任何关系。

请参阅 Python 3 语言参考中的 3.1 和 4.2 部分。

如何阅读问题中的示例

在问题所示的代码中，语句 self.Change(self.variable) 将名称 var（在函数 Change 的范围内）绑定到包含值 ‘Original’ 和赋值 var = ‘Changed’（在函数 Change) 再次将相同的名称分配给某个其他对象（它恰好也包含一个字符串，但可能完全是其他东西）。

如何通过引用传递

因此，如果您要更改的是可变对象，则没有问题，因为所有内容都通过引用有效地传递。

如果它是一个 immutable 对象（例如，布尔值、数字、字符串），则可以将其包装在一个可变对象中。 快速而简单的解决方案是单元素列表 (代替 self.variable，传递 \[self.variable\] 并在函数中修改 var\[0\])。更多的 pythonic 方法是引入一个微不足道的单属性类。该函数接收该类的一个实例并操作该属性。

`“Python 没有变量”是一个愚蠢而令人困惑的口号，我真的希望人们不要再这么说了...... :( 这个答案的其余部分很好！`

`这可能令人震惊，但并不愚蠢。而且我认为这也不令人困惑：它希望能够为即将到来的解释打开接收者的思想，并使她处于一种有用的“我想知道他们有什么而不是变量”的态度。 （是的，您的里程可能会有所不同。）`

`你还会说 Javascript 没有变量吗？它们的工作方式与 Python 相同。此外，Java、Ruby、PHP ……我认为更好的教学技术是“Python 的变量工作方式与 C 的不同”。`

`是的，Java 有变量。 Python 和 JavaScript、Ruby、PHP 等也是如此。您不会在 Java 中说 int 声明了一个变量，但 Integer 没有。他们都声明了变量。 Integer 变量是一个对象，int 变量是一个原语。例如，您通过显示 a = 1; b = a; a++ # doesn't modify b 演示了变量的工作方式。在 Python 中也是如此（使用 += 1，因为 Python 中没有 ++）！`

`“变量”的概念很复杂，而且通常很模糊：变量是值的容器，由名称标识。在 Python 中，值是对象，容器是对象（看到问题了吗？），名称实际上是独立的事物。我相信以这种方式准确理解变量要困难得多。名称和对象的解释看起来更难，但实际上更简单。`

## 答7: ##

> huntsbot.com汇聚了国内外优秀的初创产品创意，可按收入、分类等筛选，希望这些产品与实践经验能给您带来灵感。

Effbot（又名 Fredrik Lundh）将 Python 的变量传递风格描述为按对象调用：http://effbot.org/zone/call-by-object.htm

对象在堆上分配，指向它们的指针可以在任何地方传递。

当您进行诸如 x = 1000 之类的赋值时，将创建一个字典条目，将当前命名空间中的字符串“x”映射到指向包含一千的整数对象的指针。

当您使用 x = 2000 更新“x”时，将创建一个新的整数对象，并且更新字典以指向新对象。旧的 1000 个对象没有改变（并且可能存在也可能不存在，具体取决于是否有其他对象引用该对象）。

当您执行新的赋值（例如 y = x）时，会创建一个新的字典条目“y”，它指向与“x”条目相同的对象。

字符串和整数等对象是不可变的。这仅仅意味着没有方法可以在创建对象后更改它。例如，一旦创建了整数对象一千，它就永远不会改变。数学是通过创建新的整数对象来完成的。

像列表这样的对象是可变的。这意味着对象的内容可以被任何指向该对象的东西改变。例如，x = \[\]; y = x; x.append(10); print y 将打印 \[10\]。空列表已创建。 “x”和“y”都指向同一个列表。 append 方法改变（更新）列表对象（如向数据库中添加记录），结果对“x”和“y”都可见（就像数据库更新对该数据库的每个连接都是可见的）。

希望能为您澄清问题。

`我非常感谢从开发人员那里了解这一点。正如 pepr 的回答所暗示的那样，id() 函数是否返回指针的（对象引用的）值？`

`@HonestAbe 是的，在 CPython 中 id() 返回地址。但在 PyPy 和 Jython 等其他 python 中，id() 只是一个唯一的对象标识符。`

## 答8: ##

> 一个优秀的自由职业者，应该有对需求敏感和精准需求捕获的能力，而huntsbot.com提供了这个机会

从技术上讲，Python 总是使用传递引用值。我将重复 my other answer 以支持我的陈述。

Python 总是使用传递引用值。没有任何例外。任何变量赋值都意味着复制参考值。没有例外。任何变量都是绑定到引用值的名称。总是。

您可以将引用值视为目标对象的地址。该地址在使用时会自动取消引用。这样，使用参考值，您似乎直接使用目标对象。但中间总有一个参考，多一步跳转到目标。

这是证明 Python 使用按引用传递的示例：

https://i.stack.imgur.com/uzXcP.png

如果参数是按值传递的，则无法修改外部 lst。绿色是目标对象（黑色是里面存储的值，红色是对象类型），黄色是里面有引用值的内存——如箭头所示。蓝色实心箭头是传递给函数的参考值（通过蓝色虚线箭头路径）。丑陋的深黄色是内部字典。 （它实际上也可以画成一个绿色的椭圆。颜色和形状只是说它是内部的。）

您可以使用 id() 内置函数来了解引用值是什么（即目标对象的地址）。

在编译语言中，变量是能够捕获类型值的内存空间。在 Python 中，变量是绑定到引用变量的名称（内部捕获为字符串），该变量保存目标对象的引用值。变量的名称是内部字典中的键，该字典项的值部分存储对目标的引用值。

参考值隐藏在 Python 中。没有任何明确的用户类型来存储参考值。但是，您可以使用列表元素（或任何其他合适容器类型中的元素）作为引用变量，因为所有容器都将元素存储为对目标对象的引用。换句话说，元素实际上并不包含在容器中——只有对元素的引用才是。

`实际上这是通过参考值证实了它的通过。尽管这个例子不好，但这个答案+1。`

`发明新的术语（例如“按引用值传递”或“按对象调用”没有帮助）。 “由（值|参考|名称）调用”是标准术语。 “参考”是一个标准术语。按值传递引用准确地描述了 Python、Java 和许多其他语言的行为，使用标准术语。`

`@cayhorstmann：问题在于 Python 变量的术语含义与其他语言不同。这样，引用调用在这里就不太合适了。另外，您如何准确定义术语参考？非正式地，Python 方式可以很容易地描述为传递对象的地址。但它不适合 Python 的潜在分布式实现。`

`我喜欢这个答案，但你可能会考虑这个例子是真的帮助还是伤害了流程。此外，如果您将“参考值”替换为“对象参考”，您将使用我们可以认为是“官方”的术语，如下所示：Defining Functions`

`该引用的末尾有一个脚注，内容如下：“实际上，按对象引用调用会是一个更好的描述，因为如果传递了一个可变对象，调用者将看到被调用者对其所做的任何更改...” 我同意您的观点，即混淆是由于试图适应与其他语言建立的术语而引起的。抛开语义不谈，需要了解的有：字典/命名空间、name binding operations 以及名称→指针→对象的关系（如您所知）。`

## 答9: ##

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我通常使用的一个简单技巧是将其包装在一个列表中：

def Change(self, var):
        var[0] = 'Changed'
    
    variable = ['Original']
    self.Change(variable)      
    print variable[0]

（是的，我知道这可能很不方便，但有时这样做很简单。）

`+1 用于少量文本，为 Python 没有传递引用的问题提供了基本的解决方法。 （作为适合此处以及此页面上任何地方的后续评论/问题：我不清楚为什么 python 不能像 C# 那样提供“ref”关键字，它只是将调用者的参数包装在一个列表中，如this，并将对函数中参数的引用视为列表的第 0 个元素。）`

`好的。要通过 ref，请用 [ ] 包裹起来。`

## 答10: ##

> 一个优秀的自由职业者，应该有对需求敏感和精准需求捕获的能力，而huntsbot.com提供了这个机会

（编辑 - 布莱尔更新了他广受欢迎的答案，现在它是准确的）

我认为重要的是要注意当前投票最多的帖子（由布莱尔康拉德撰写），虽然就其结果而言是正确的，但它具有误导性，并且根据其定义是不正确的。虽然有许多语言（如 C）允许用户通过引用传递或按值传递，但 Python 不是其中之一。

David Cournapeau 的回答指向了真正的答案，并解释了为什么 Blair Conrad 的帖子中的行为似乎是正确的，而定义却不是。

在 Python 是按值传递的范围内，所有语言都是按值传递的，因为必须发送一些数据（无论是“值”还是“引用”）。但是，这并不意味着 Python 在 C 程序员所认为的意义上是按值传递的。

如果你想要这种行为，布莱尔康拉德的回答很好。但是，如果您想了解 Python 既不是按值传递也不是按引用传递的具体细节，请阅读 David Cournapeau 的回答。

`并非所有语言都是按值调用的。在 C++ 或 Pascal 中（当然还有许多我不知道的其他语言），您可以通过引用调用。例如，在 C++ 中，void swap(int& x, int& y) { int temp = x; x = y; y = temp; } 将交换传递给它的变量。在 Pascal 中，您使用 var 而不是 &。`

`我以为我很久以前就回复了这个，但我没有看到它。为了完整性 - cayhorstmann 误解了我的回答。我并不是说按照大多数人首先学习的有关 C/C++ 的术语来说，一切都是按价值调用的。只是传递了一些值（值、名称、指针等），并且 Blair 原始答案中使用的术语不准确。`

## 答11: ##

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你在这里得到了一些非常好的答案。

x = [ 2, 4, 4, 5, 5 ]
    print x  # 2, 4, 4, 5, 5
    
    def go( li ) :
      li = [ 5, 6, 7, 8 ]  # re-assigning what li POINTS TO, does not
      # change the value of the ORIGINAL variable x
    
    go( x ) 
    print x  # 2, 4, 4, 5, 5  [ STILL! ]
    
    
    raw_input( 'press any key to continue' )

`是的，但是如果你这样做 x = [ 2, 4, 4, 5, 5], y = x, X[0] = 1 ， print x # [1, 4 ,4, 5, 5] print y # [1 , 4, 4, 5, 5]`

`X[0] 还是 x[0] ？不明白`

原文链接：[https://www.huntsbot.com/qa/DkM6/how-do-i-pass-a-variable-by-reference?lang=zh\_CN&from=csdn][https_www.huntsbot.com_qa_DkM6_how-do-i-pass-a-variable-by-reference_lang_zh_CN_from_csdn]

> 一个优秀的自由职业者，应该有对需求敏感和精准需求捕获的能力，而huntsbot.com提供了这个机会

[https_www.huntsbot.com_qa_DkM6_how-do-i-pass-a-variable-by-reference_lang_zh_CN_from_csdn]: https://www.huntsbot.com/qa/DkM6/how-do-i-pass-a-variable-by-reference?lang=zh_CN&from=csdn