在 python 中模拟传值行为

Question

我想模拟 python 中的按值传递行为。换句话说，我想绝对确保我编写的函数不会修改用户提供的数据。

一种可能的方法是使用深拷贝：

from copy import deepcopy
def f(data):
    data = deepcopy(data)
    #do stuff

有没有更有效或更pythonic的方式来实现这个目标，对传递的对象做尽可能少的假设（比如.clone()方法）

编辑

我知道从技术上讲，python 中的所有内容都是按值传递的。我对模拟行为很感兴趣，即确保我不会弄乱传递给函数的数据。我想最通用的方法是使用自己的克隆机制或使用 deepcopy 克隆有问题的对象。

Answer 1

很多人使用标准库copy。我更喜欢在我的课程中定义__copy__ 或__deepcopy__。 copy 中的方法可能存在一些问题。

1. 浅拷贝将保留对原始对象的引用，而不是创建新对象。
2. deepcopy 会递归运行，有时可能会导致死循环。如果没有足够的注意力，内存可能会爆炸。

为避免这些失控行为，请通过覆盖__copy__ 和__deepcopy__ 来定义您自己的浅/深复制方法。而Alex's answer 就是一个很好的例子。

Answer 2

在 user695800 的回答的基础上，通过值传递可能使用 [:] 运算符的列表

def listCopy(l):
    l[1] = 5
    for i in l:
        print i

调用

In [12]: list1 = [1,2,3,4]

In [13]: listCopy(list1[:])
1
5
3
4

list1
Out[14]: [1, 2, 3, 4]

Answer 3

只有几个内置类型可以用作引用，例如 list。

所以，对我来说，在这个例子中，对于列表，按值传递的 Pythonic 方式是：

list1 = [0,1,2,3,4]
list2 = list1[:]

list1[:] 创建 list1 的新实例，您可以将其分配给新变量。

也许您可以编写一个可以接收一个参数的函数，然后检查其类型，并根据该结果执行一个内置操作，该操作可以返回所传递参数的新实例。

正如我之前所说，只有少数内置类型，它们的行为类似于引用，在这个例子中是列表。

任何方式...希望它有所帮助。

Answer 4

虽然我确信没有真正的 Pythonic 方法可以做到这一点，但我希望 pickle 模块会为您提供任何业务视为价值的所有内容的副本。

import pickle

def f(data):
    data = pickle.loads(pickle.dumps((data)))
    #do stuff

Answer 5

通常在将数据传递给外部 API 时，您可以通过将数据作为不可变对象传递来确保数据的完整性，例如将数据包装到元组中。如果这是您试图通过代码阻止的，则无法修改。

Answer 6

没有pythonic的方法可以做到这一点。

Python 为强制诸如私有或只读数据之类的事物提供了非常少的工具。 pythonic 的哲学是“我们都是同意的成年人”：在这种情况下，这意味着“函数不应更改数据”是规范的一部分，但并未在代码中强制执行。

---

如果您想复制数据，您可以获得的最接近的解决方案就是您的解决方案。但是copy.deepcopy，除了效率低下，也有注意事项such as：

因为深拷贝复制了它可能复制过多的所有内容，例如，即使在副本之间也应该共享的管理数据结构。

[...]

此模块不会复制模块、方法、堆栈跟踪、堆栈帧、文件、套接字、窗口、数组等类型或任何类似类型。

所以我只推荐它，如果你知道你正在处理内置的 Python 类型或你自己的对象（你可以通过定义 __copy__ / __deepcopy__ 特殊方法来自定义复制行为，没有需要定义自己的clone() 方法）。

Answer 7

您可以制作一个装饰器并将克隆行为放入其中。

>>> def passbyval(func):
def new(*args):
    cargs = [deepcopy(arg) for arg in args]
    return func(*cargs)
return new

>>> @passbyval
def myfunc(a):
    print a

>>> myfunc(20)
20

这不是最健壮的方式，并且不处理键值参数或类方法（缺少 self 参数），但你明白了。

注意以下语句是相等的：

@somedecorator
def func1(): pass
# ... same as ...
def func2(): pass
func2 = somedecorator(func2)

您甚至可以让装饰器采用某种功能来进行克隆，从而允许装饰器的用户决定克隆策略。在这种情况下，装饰器可能最好实现为覆盖 __call__ 的类。

Answer 8

我想不出任何其他 pythonic 选项。但我个人更喜欢 OO 方式。

class TheData(object):
  def clone(self):  """return the cloned"""

def f(data):
  #do stuff

def caller():
  d = TheData()
  f(d.clone())