Python 如何實作變數參數的引用傳遞行為？

Python 中的變數引用傳遞

在 Python 中將參數傳遞給函數通常會被誤解。雖然通常假設參數是按值傳遞的，但更深入的理解揭示了挑戰這一概念的複雜性。本文深入研究 Python 中參數傳遞的細節，解決如何實現按引用傳遞行為的問題。

Python 中的參數傳遞

Python 中，參數作為物件的參考傳遞，而不是物件本身。這意味著該函數接收物件記憶體位址的副本，而不是對該物件的直接引用。

不可變類型與可變類型

了解不同資料類型的差異行為舉止至關重要。不可變類型（例如字串）一旦建立就無法修改。可變類型，例如列表，可以變更其內容。

• 可變類型： 將可變物件傳遞給函數時，會複製對該物件的參考。函數內對物件所做的任何更改都會在函數返回時反映在原始物件中。
• 不可變類型： 將不可變物件傳遞給函數時，對該物件的引用被複製。但是，任何修改對象的嘗試都會導致建立新對象，而不是修改原始對象。

範例：可變列表

def change_list(my_list):
    my_list.append('four')

outer_list = ['one', 'two', 'three']

change_list(outer_list)

print(outer_list)  # Output: ['one', 'two', 'three', 'four']

在此範例中，清單透過引用傳遞，允許在函數內更改其內容並反映函數外部的這一些更改function.

範例：不可變字串

def change_string(my_string):
    my_string = 'Changed'

outer_string = 'Original'

change_string(outer_string)

print(outer_string)  # Output: Original

在此範例中，字串是不可變的，不能在函數內修改。因此，更改對原始值沒有影響。

模擬按引用傳遞

雖然Python 不支援真正的按引用傳遞，但有是模擬它的技術：

• 傳回新值：函數可以傳回一個新值，其中包含原始物件的修改版本。
• 使用包裝器物件：建立一個包含原始物件的包裝器物件並將包裝器傳遞給函數。此函數可以修改包裝器內的對象，從而有效地透過引用傳遞它。

注意事項

需要注意的是，將新物件指派給傳遞的物件函數內的變數不會影響原始物件。這是因為變數是引用的副本，而不是對物件本身的直接引用。

總之，Python 的參數傳遞機制雖然看起來是按值傳遞，但對於可變物件表現出按引用傳遞行為，並且有效地充當不可變物件的按值傳遞行為。了解這種行為對於優化程式碼並確保相應地反映預期的變更至關重要​​。

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