Разумевање променљивих подразумеваних вредности у Питхон функцијама
Свако ко се довољно дуго петља са Питхон-ом је угризен (или поцепан на комаде) проблемом променљивих подразумеваних аргумената. На пример, дефиниција функције деф фоо(а=[]): а.аппенд(5); повратак а може довести до неочекиваних резултата. Почетници у Питхон-у често очекују да ова функција, када се позове без параметара, увек враћа листу са само једним елементом: [5]. Међутим, стварно понашање је сасвим другачије и збуњујуће.
Поновљени позиви функцији акумулирају вредности на листи, што доводи до излаза попут [5], [5, 5], [5, 5, 5], и тако даље. Ово понашање може бити изненађујуће и често га они који нису упознати са Питхоновим унутрашњим елементима означавају као грешку у дизајну. Овај чланак се бави основним разлозима за овакво понашање и истражује зашто су подразумевани аргументи везани у дефиницији функције, а не у време извршења.
| Цомманд | Опис |
|---|---|
| is None | Проверава да ли је променљива Ноне, што се обично користи за постављање подразумеваних вредности у аргументима функције. |
| list_factory() | Функција која се користи за креирање нове листе, избегавајући проблем са променљивим подразумеваним аргументима. |
| @ | Синтакса декоратора која се користи за модификовање понашања функције или методе. |
| copy() | Прави плитку копију листе да би се избегле измене оригиналне листе. |
| *args, kwargs | Омогућава прослеђивање променљивог броја аргумената и аргумената кључних речи у функцију. |
| __init__ | Метод конструктора у Питхон класама, који се користи за иницијализацију стања објекта. |
| append() | Додаје ставку на крај листе, која се овде користи за демонстрацију проблема са променљивим подразумеваним аргументима. |
Руковање променљивим подразумеваним аргументима у Питхон функцијама
Прва скрипта се бави проблемом променљивих подразумеваних аргумената коришћењем као подразумевана вредност за параметар. Унутар функције проверава да ли је аргумент и додељује јој празну листу ако је тачно. На овај начин, сваки позив функције добија своју листу, спречавајући неочекивано понашање. Овај метод осигурава да листа је увек ново креиран, чиме се избегава нагомилавање елемената у вишеструким позивима. Овај приступ је једноставан и ефикасан, што га чини уобичајеним решењем за овај проблем.
Друга скрипта користи фабричку функцију, , да генеришете нову листу сваки пут када се функција позове. Дефинисањем изван функције и користећи је за постављање подразумеване вредности, обезбеђује да се нова листа креира при сваком позивању. Овај метод је експлицитнији и може бити читљивији у сложеним сценаријима. Оба ова решења заобилазе проблем променљивих подразумеваних аргумената тако што осигуравају да се нова листа користи за сваки позив, чиме се одржава очекивано понашање за функције са променљивим подразумеваним параметрима.
Напредне технике за управљање променљивим подразумеваним подешавањима
Трећа скрипта уводи приступ заснован на класама за управљање државом. Инкапсулацијом листе унутар класе и иницијализацијом у метода, свака инстанца класе одржава сопствено стање. Овај приступ је посебно користан када понашање функције треба да буде део већег објекта са стањем. Употреба класа може да обезбеди више структуре и поновне употребе у сложеним програмима.
Четврта скрипта користи декоратор за руковање променљивим подразумеваним аргументима. Тхе декоратор умотава оригиналну функцију и осигурава да се креира нова копија свих аргумената листе пре него што се функција изврши. Овај метод користи моћну Питхон-ову синтаксу декоратора да апстрахује сложеност, пружајући чисто решење које се може поново користити. Декоратори су робусна карактеристика у Питхон-у која омогућава проширење понашања функција на концизан и читљив начин. Заједно, ове скрипте илуструју различите стратегије за управљање променљивим подразумеваним аргументима, од којих свака има своје случајеве употребе и предности.
Решавање променљивих подразумеваних аргумената у Питхон-у
Питхон скрипта која користи непроменљива подразумевана подешавања
def foo(a=None):if a is None:a = []a.append(5)return a# Testing the functionprint(foo()) # Output: [5]print(foo()) # Output: [5]print(foo()) # Output: [5]
Адресирање променљивих подразумеваних вредности помоћу фабричке функције
Питхон скрипта са фабричком функцијом
def list_factory():return []def foo(a=list_factory()):a.append(5)return a# Testing the functionprint(foo()) # Output: [5]print(foo()) # Output: [5]print(foo()) # Output: [5]
Коришћење класе за управљање стањем
Питхон скрипта са Статефул Цласс
class Foo:def __init__(self):self.a = []def add(self):self.a.append(5)return self.a# Testing the classfoo_instance = Foo()print(foo_instance.add()) # Output: [5]
Избегавање променљивих подразумеваних вредности помоћу декоратора
Питхон скрипта помоћу декоратора
def mutable_default(func):def wrapper(*args, kwargs):new_args = []for arg in args:if isinstance(arg, list):arg = arg.copy()new_args.append(arg)return func(*new_args, kwargs)return wrapper@mutable_defaultdef foo(a=[]):a.append(5)return a# Testing the functionprint(foo()) # Output: [5]print(foo()) # Output: [5]print(foo()) # Output: [5]
Истраживање импликација променљивих подразумеваних аргумената
Један аспект који се често занемарује у дискусији о променљивим подразумеваним аргументима је утицај на перформансе. Када користите непроменљиве подразумеване вредности као што су или фабричким функцијама за генерисање нових инстанци, постоји мало оптерећење у времену извршења. То је зато што сваки позив захтева додатне провере или позивање функција за креирање нових инстанци. Иако је разлика у перформансама минимална у већини случајева, може постати значајна у апликацијама које су критичне за перформансе или када се ради о великом броју позива функција.
Још једно важно питање је читљивост и могућност одржавања кода. Коришћење променљивих подразумеваних аргумената може довести до суптилних грешака које је тешко ући у траг, посебно у већим базама кода. Придржавајући се најбољих пракси, као што је коришћење непроменљивих подразумеваних вредности или фабричких функција, програмери могу да креирају предвидљивији и одрживији код. Ово не само да помаже у спречавању грешака, већ и чини код лакшим за разумевање и модификовање, што је кључно за дугорочне пројекте и сарадњу унутар развојних тимова.
- Зашто се променљиви подразумевани аргументи понашају неочекивано?
- Променљиви подразумевани аргументи задржавају своје стање у свим позивима функција јер су везани при дефиницији функције, а не при извршавању.
- Како могу да избегнем проблеме са променљивим подразумеваним аргументима?
- Користите као подразумевану вредност и иницијализујте променљиви објекат унутар функције или користите фабричку функцију да генеришете нову инстанцу.
- Да ли је коришћење променљивих подразумеваних аргумената икада корисно?
- У неким напредним сценаријима, као што је намерно одржавање стања у позивима функција, али се генерално не препоручује због ризика од грешака.
- Шта је фабричка функција?
- Фабричка функција је функција која враћа нову инстанцу објекта, обезбеђујући да се нова инстанца користи у сваком позиву функције.
- Могу ли декоратери помоћи са променљивим подразумеваним аргументима?
- Да, декоратери могу да модификују понашање функција да би безбедније руковали променљивим подразумеваним вредностима, као што је показано са декоратер.
- Које су лоше стране коришћења класе за управљање стањем?
- Класе додају сложеност и могу бити претеране за једноставне функције, али пружају структуриран начин управљања стањем.
- Користи ли се као подразумевана вредност имају недостатке?
- Захтева додатне провере унутар функције, што може мало утицати на перформансе, али је овај утицај обично занемарљив.
- Како Питхон обрађује подразумевану евалуацију аргумената?
- Подразумевани аргументи се вреднују само једном у време дефинисања функције, а не при сваком позиву функције.
Заокруживање променљивих подразумеваних аргумената у Питхон-у
Разумевање замке променљивог подразумеваног аргумента у Питхон-у је кључно за писање поузданог кода који се може одржавати. Иако ово понашање може изгледати као недостатак дизајна, оно произилази из Питхон-овог доследног руковања дефиницијом и извршавањем функције. Коришћењем техника као што су коришћење Ноне, фабричких функција или декоратора, програмери могу да избегну неочекивано понашање и осигурају да се њихов код понаша како је предвиђено. На крају, савладавање ових нијанси побољшава и функционалност и читљивост Питхон програма.