默认值的基本概念

在Python中，函数参数可以设置默认值，使得调用函数时这些参数成为可选参数。这为函数提供了灵活性，但使用不当会导致难以排查的问题。

def greet(name, message="Hello"):
    print(f"{message}, {name}!")

# 调用函数
greet("Alice")               # 输出: Hello, Alice!
greet("Bob", "Good morning") # 输出: Good morning, Bob!

陷阱：使用可变对象作为默认值

当使用列表、字典等可变对象作为默认值时，可能会产生意外的结果。因为所有函数调用共享同一个默认对象。

def add_item(item, items=[]):
    items.append(item)
    return items

# 第一次调用
print(add_item('apple'))  # 输出: ['apple']

# 第二次调用 - 问题出现!
print(add_item('banana')) # 输出: ['apple', 'banana']

def add_item(item, items=None):
    if items is None:
        items = []
    items.append(item)
    return items

# 第一次调用
print(add_item('apple'))  # 输出: ['apple']

# 第二次调用 - 工作正常
print(add_item('banana')) # 输出: ['banana']

默认值的计算时机

默认值在函数定义时计算一次，而不是每次调用时重新计算。这在使用表达式或函数调用作为默认值时尤其需要注意。

import datetime

def log(message, timestamp=datetime.datetime.now()):
    print(f"[{timestamp}] {message}")

# 多次调用
log("First message")  # 输出当前时间
# 等待几秒...
log("Second message") # 输出相同的时间!

def log(message, timestamp=None):
    if timestamp is None:
        timestamp = datetime.datetime.now()
    print(f"[{timestamp}] {message}")

默认值的位置限制

在函数定义中，带有默认值的参数必须放在没有默认值的参数之后。

# 正确的顺序
def func(a, b="default", c="value"):
    pass
    
# 错误的顺序 - 会导致语法错误
def invalid_func(a="default", b):
    pass

默认值与函数对象

函数的默认值作为属性存储在函数对象中，可以通过 __defaults__ 访问。

def example(a, b="hello", c=[]):
    pass
    
print(example.__defaults__)  # 输出: ('hello', [])

修改 __defaults__ 会直接影响函数行为：

example.__defaults__ = ('world', ['pre'])
# 现在调用 example(1) 时，b的默认值变为'world'，c的默认值变为['pre']