在 Python 中，函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)機(jī)制是函數(shù)調(diào)用行為的重要組成部分，而所有默認(rèn)參數(shù)的底層存儲(chǔ)位置正是函數(shù)對(duì)象的一個(gè)屬性：__defaults__。

理解它不僅可以幫助掌握默認(rèn)參數(shù)的工作機(jī)制，還能幫助分析常見的“默認(rèn)參數(shù)陷阱”、調(diào)試函數(shù)狀態(tài)，甚至在一些高級(jí)技巧中（如動(dòng)態(tài)修改默認(rèn)值、構(gòu)造函數(shù)對(duì)象）發(fā)揮作用。

一、defaults 是什么？

__defaults__ 是函數(shù)對(duì)象的一個(gè)屬性，用于保存位置參數(shù)的默認(rèn)值（positional defaults）。

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

示例：

print(func.__defaults__)

輸出：

(10, 20)

其中， (10, 20) 對(duì)應(yīng) b 和 c 這兩個(gè)位置參數(shù)的默認(rèn)值。

注意：

? __defaults__ 只包含位置參數(shù)的默認(rèn)值。

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

示例：

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

位置參數(shù)默認(rèn)值（__defaults__）與僅關(guān)鍵字參數(shù)默認(rèn)值（__kwdefaults__）共同構(gòu)成函數(shù)的完整默認(rèn)值體系。

二、默認(rèn)參數(shù)的綁定時(shí)機(jī)

理解默認(rèn)參數(shù)機(jī)制的關(guān)鍵點(diǎn)是：

? 默認(rèn)值只計(jì)算一次，并儲(chǔ)存在 __defaults__ 中（位置參數(shù)）。

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

? 重新調(diào)用函數(shù)時(shí)，默認(rèn)值不會(huì)重新計(jì)算。

? 所有調(diào)用共享同一個(gè) __defaults__ 元組。

示例：

f()  # 輸出多少？

輸出：

10

原因：

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

后續(xù)修改 x 的值不會(huì)影響已綁定的默認(rèn)值。

三、可變默認(rèn)參數(shù)陷阱

著名的 “可變默認(rèn)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(rèn)值 [] 創(chuàng)建一次，并存儲(chǔ)在 add_item.__defaults__ 中。

每次調(diào)用 add_item 都使用同一個(gè)可變對(duì)象 list，導(dǎo)致所有調(diào)用之間的修改互相影響。

可以驗(yàn)證：

# ([1, 2, 3],)

這意味著，__defaults__ 是不斷被修改的，指向同一個(gè) list 對(duì)象。

處理可變默認(rèn)值時(shí)，以下兩種方法可避免陷阱：

（1）避免在默認(rèn)參數(shù)使用可變對(duì)象

不推薦：

    pass

print(add_item(3))

輸出：

[3]

這種方法確保每次調(diào)用時(shí)，都會(huì)生成一個(gè)新的空列表，避免共享同一個(gè)可變對(duì)象。

（2）在特殊情況下顯式清空或替換 __defaults__

在某些特殊場(chǎng)景下，可能需要在運(yùn)行時(shí)修改位置參數(shù)的默認(rèn)值。

可以通過直接修改 __defaults__ 來重置或替換默認(rèn)值。

例如：

f.__defaults__ = ([],)  # 重置默認(rèn)值

此技巧可以用于重置函數(shù)狀態(tài)、動(dòng)態(tài)構(gòu)造函數(shù)行為以及調(diào)試可變默認(rèn)對(duì)象等。

四、動(dòng)態(tài)修改參數(shù)默認(rèn)值

由于 __defaults__ 是一個(gè)可寫屬性，因此可以直接修改默認(rèn)值，使得函數(shù)的調(diào)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(jǐn)慎使用，尤其是在大型應(yīng)用或復(fù)雜系統(tǒng)中，可能導(dǎo)致意外的行為。

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

五、調(diào)試方法

在調(diào)試位置參數(shù)默認(rèn)值問題時(shí)，可以使用以下方法。

（1）打印 __defaults__ 查看默認(rèn)值實(shí)際內(nèi)容

print(func.__defaults__)

（2）檢查是否被共享

若默認(rèn)值是可變對(duì)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(rèn)值

func.__defaults__ = None

或者設(shè)為新的元組：

func.__defaults__ = (new_default_value,)

小結(jié)

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

理解 __defaults__ 不僅有助于掌握函數(shù)調(diào)用機(jī)制，也為調(diào)試默認(rèn)值問題、分析函數(shù)內(nèi)部狀態(tài)以及動(dòng)態(tài)修改默認(rèn)值等高級(jí)技巧提供了基礎(chǔ)。

“點(diǎn)贊有美意，贊賞是鼓勵(lì)”