Python：__defaults__ 詳解

在 Python 中，函數(shù)的默認參數(shù)機制是函數(shù)調用行為的重要組成部分，而所有默認參數(shù)的底層存儲位置正是函數(shù)對象的一個屬性：__defaults__。

理解它不僅可以幫助掌握默認參數(shù)的工作機制，還能幫助分析常見的“默認參數(shù)陷阱”、調試函數(shù)狀態(tài)，甚至在一些高級技巧中（如動態(tài)修改默認值、構造函數(shù)對象）發(fā)揮作用。

一、defaults 是什么？

__defaults__ 是函數(shù)對象的一個屬性，用于保存位置參數(shù)的默認值（positional defaults）。

它的值是一個 tuple，包含函數(shù)定義中所有位置參數(shù)的默認值。若函數(shù)沒有位置參數(shù)默認值，則為 None。

示例：

print(func.__defaults__)

輸出：

(10, 20)

其中， (10, 20) 對應 b 和 c 這兩個位置參數(shù)的默認值。

注意：

? __defaults__ 只包含位置參數(shù)的默認值。

? 僅關鍵字參數(shù)（keyword-only parameters）的默認值存放在 __kwdefaults__ 中。

示例：

print(f.__kwdefaults__)  # {'b': 1, 'c': 2}

位置參數(shù)默認值（__defaults__）與僅關鍵字參數(shù)默認值（__kwdefaults__）共同構成函數(shù)的完整默認值體系。

二、默認參數(shù)的綁定時機

理解默認參數(shù)機制的關鍵點是：

? 默認值只計算一次，并儲存在 __defaults__ 中（位置參數(shù)）。

? 默認參數(shù)綁定發(fā)生在函數(shù)定義時，而非在調用時。

? 重新調用函數(shù)時，默認值不會重新計算。

? 所有調用共享同一個 __defaults__ 元組。

示例：

f()  # 輸出多少？

輸出：

10

原因：

f() 的默認值在函數(shù)定義時已被綁定為 10，并寫入 f.__defaults__。

后續(xù)修改 x 的值不會影響已綁定的默認值。

三、可變默認參數(shù)陷阱

著名的 “可變默認參數(shù)陷阱” 正是由 __defaults__ 的生命周期造成的。

示例：

print(add_item(3))

輸出：

[1, 2, 3]

原因：

container 的默認值 [] 創(chuàng)建一次，并存儲在 add_item.__defaults__ 中。

每次調用 add_item 都使用同一個可變對象 list，導致所有調用之間的修改互相影響。

可以驗證：

# ([1, 2, 3],)

這意味著，__defaults__ 是不斷被修改的，指向同一個 list 對象。

處理可變默認值時，以下兩種方法可避免陷阱：

（1）避免在默認參數(shù)使用可變對象

不推薦：

    pass

print(add_item(3))

輸出：

[3]

這種方法確保每次調用時，都會生成一個新的空列表，避免共享同一個可變對象。

（2）在特殊情況下顯式清空或替換 __defaults__

在某些特殊場景下，可能需要在運行時修改位置參數(shù)的默認值。

可以通過直接修改 __defaults__ 來重置或替換默認值。

例如：

f.__defaults__ = ([],)  # 重置默認值

此技巧可以用于重置函數(shù)狀態(tài)、動態(tài)構造函數(shù)行為以及調試可變默認對象等。

四、動態(tài)修改參數(shù)默認值

由于 __defaults__ 是一個可寫屬性，因此可以直接修改默認值，使得函數(shù)的調用行為發(fā)生變化。

例如：

greet()   # 輸出：Hello, 小包!

注意：

修改 __defaults__ 是合法的，但需要謹慎使用，尤其是在大型應用或復雜系統(tǒng)中，可能導致意外的行為。

修改后，僅影響后續(xù)的函數(shù)調用，不影響已經(jīng)發(fā)生的調用。

五、調試方法

在調試位置參數(shù)默認值問題時，可以使用以下方法。

（1）打印 __defaults__ 查看默認值實際內容

print(func.__defaults__)

（2）檢查是否被共享

若默認值是可變對象，打印其 id()，以檢查是否被共享：

print(id(func.__defaults__[0]))

（3）若程序行為異常，顯式重置位置參數(shù)默認值

func.__defaults__ = None

或者設為新的元組：

func.__defaults__ = (new_default_value,)

小結

__defaults__ 是 Python 函數(shù)保存位置參數(shù)默認值的底層屬性，它以 tuple 形式記錄所有默認值。參數(shù)默認值在函數(shù)定義時綁定，而不是在調用時。默認值的生命周期與函數(shù)對象一致。若默認值是可變對象（如列表、字典），多次調用將共享同一個對象，可能導致“可變默認參數(shù)陷阱”。

理解 __defaults__ 不僅有助于掌握函數(shù)調用機制，也為調試默認值問題、分析函數(shù)內部狀態(tài)以及動態(tài)修改默認值等高級技巧提供了基礎。

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