Wie übergebe ich eine Variable per Referenz?

Question

Werden die Parameter als Referenz oder als Wert übergeben? Wie übergebe ich per Referenz, so dass der folgende Code Folgendes ausgibt 'Changed' anstelle von 'Original' ?

class PassByReference:
    def __init__(self):
        self.variable = 'Original'
        self.change(self.variable)
        print(self.variable)

    def change(self, var):
        var = 'Changed'

Answer 1

In Python gibt es keine Variablen

Der Schlüssel zum Verständnis der Parameterübergabe liegt darin, dass man aufhört, an "Variablen" zu denken. In Python gibt es Namen und Objekte, und zusammen wirken sie erscheinen wie Variablen, aber es ist sinnvoll, immer zwischen diesen drei zu unterscheiden.

1. Python hat Namen und Objekte.
2. Die Zuweisung bindet einen Namen an ein Objekt.
3. Durch die Übergabe eines Arguments an eine Funktion wird auch ein Name (der Parametername der Funktion) an ein Objekt gebunden.

Das ist alles, was es zu sagen gibt. Die Wandlungsfähigkeit ist für diese Frage irrelevant.

Ejemplo:

a = 1

Dies bindet den Namen a auf ein Objekt vom Typ Integer, das den Wert 1 enthält.

b = x

Dies bindet den Namen b auf das gleiche Objekt, das der Name x ist derzeit gebunden an. Danach wird der Name b hat nichts mit dem Namen zu tun x mehr.

Siehe Abschnitte 3.1 y 4.2 in der Python 3 Sprachreferenz.

Wie ist das Beispiel in der Frage zu lesen?

In dem in der Frage gezeigten Code ist die Anweisung self.Change(self.variable) bindet den Namen var (im Rahmen der Funktion Change ) zu dem Objekt, das den Wert 'Original' und die Zuordnung var = 'Changed' (im Körper der Funktion Change ) weist denselben Namen erneut zu: einem anderen Objekt (das zufällig auch eine Zeichenkette enthält, aber auch etwas ganz anderes hätte sein können).

Übergabe durch Referenz

Wenn es sich bei dem zu ändernden Objekt also um ein veränderbares Objekt handelt, gibt es kein Problem, da alles per Referenz übergeben wird.

Wenn es sich um eine unveränderlich Objekt (z.B. ein bool, eine Zahl, eine Zeichenkette) in ein veränderbares Objekt zu verpacken, ist der richtige Weg.
Die schnelle und einfache Lösung hierfür ist eine Ein-Element-Liste (anstelle von self.variable , passen [self.variable] und in der Funktion Ändern var[0] ).
Die mehr pythonisch Ansatz wäre die Einführung einer trivialen Klasse mit nur einem Attribut. Die Funktion erhält eine Instanz der Klasse und manipuliert das Attribut.

Answer 2

Effbot (alias Fredrik Lundh) hat den Stil der Variablenübergabe in Python als call-by-object beschrieben: http://effbot.org/zone/call-by-object.htm

Objekte werden auf dem Heap alloziert und Zeiger auf sie können überall herumgereicht werden.

• Wenn Sie einen Auftrag erteilen, wie zum Beispiel x = 1000 wird ein Wörterbucheintrag erstellt, der die Zeichenkette "x" im aktuellen Namensraum auf einen Zeiger auf das Integer-Objekt mit der Zahl Tausend abbildet.

• Wenn Sie "x" aktualisieren mit x = 2000 wird ein neues Integer-Objekt erstellt und das Wörterbuch wird aktualisiert, um auf das neue Objekt zu verweisen. Das alte Tausender-Objekt bleibt unverändert (und kann, je nachdem, ob sich etwas anderes auf das Objekt bezieht, lebendig sein oder nicht).

• Wenn Sie eine neue Aufgabe erledigen, z. B. y = x wird ein neuer Wörterbucheintrag "y" erstellt, der auf das gleiche Objekt verweist wie der Eintrag für "x".

• Objekte wie Zeichenketten und Ganzzahlen sind unveränderlich . Das bedeutet einfach, dass es keine Methoden gibt, die das Objekt nach seiner Erstellung ändern können. Wenn zum Beispiel das Integer-Objekt eintausend einmal erstellt wurde, wird es sich nie mehr ändern. Die Mathematik wird durch die Erstellung neuer Integer-Objekte durchgeführt.

• Objekte wie Listen sind änderbar . Dies bedeutet, dass der Inhalt des Objekts durch alles, was auf das Objekt zeigt, geändert werden kann. Zum Beispiel, x = []; y = x; x.append(10); print y wird gedruckt [10] . Die leere Liste wurde erstellt. Sowohl "x" als auch "y" verweisen auf die gleiche Liste. Die anhängen. Methode verändert (aktualisiert) das Listenobjekt (wie das Hinzufügen eines Datensatzes zu einer Datenbank) und das Ergebnis ist sowohl für "x" als auch für "y" sichtbar (so wie eine Datenbankaktualisierung für jede Verbindung zu dieser Datenbank sichtbar wäre).

Ich hoffe, das klärt das Problem für Sie.

Answer 3

Technisch gesehen, Python verwendet immer die Übergabe von Referenzwerten . Ich werde wiederholen meine andere Antwort um meine Aussage zu untermauern.

Python verwendet immer Pass-by-Reference-Werte. Es gibt keine Ausnahme. Jede Variablenzuweisung bedeutet das Kopieren des Referenzwertes. Keine Ausnahme. Jede Variable ist der Name, der an den Referenzwert gebunden ist. Immer.

Sie können sich einen Referenzwert als die Adresse des Zielobjekts vorstellen. Die Adresse wird bei Verwendung automatisch dereferenziert. Wenn Sie mit dem Referenzwert arbeiten, scheint es, als ob Sie direkt mit dem Zielobjekt arbeiten. Aber es ist immer ein Verweis dazwischen, ein Schritt mehr, um zum Ziel zu springen.

Hier ist das Beispiel, das beweist, dass Python die Übergabe durch Referenz verwendet:

Wenn das Argument als Wert übergeben wurde, wird die äußere lst konnten nicht geändert werden. Grün sind die Zielobjekte (schwarz ist der darin gespeicherte Wert, rot ist der Objekttyp), gelb ist der Speicher mit dem darin befindlichen Referenzwert - gezeichnet als Pfeil. Der blaue durchgehende Pfeil ist der Referenzwert, der an die Funktion übergeben wurde (über den gestrichelten blauen Pfeilpfad). Das hässliche Dunkelgelb ist das interne Wörterbuch. (Es könnte eigentlich auch als grüne Ellipse gezeichnet werden. Die Farbe und die Form sagen nur, dass es intern ist).

Sie können die id() eingebaute Funktion, um den Referenzwert (d.h. die Adresse des Zielobjekts) zu erfahren.

In kompilierten Sprachen ist eine Variable ein Speicherbereich, der den Wert des Typs aufnehmen kann. In Python ist eine Variable ein Name (intern als String erfasst), der an die Referenzvariable gebunden ist, die den Referenzwert des Zielobjekts enthält. Der Name der Variablen ist der Schlüssel im internen Wörterbuch, der Wertteil dieses Wörterbucheintrags speichert den Referenzwert für das Ziel.

Referenzwerte sind in Python verborgen. Es gibt keinen expliziten Benutzertyp für die Speicherung des Referenzwertes. Sie können jedoch ein Listenelement (oder ein Element in einem beliebigen anderen geeigneten Containertyp) als Referenzvariable verwenden, da alle Container die Elemente auch als Referenzen auf die Zielobjekte speichern. Mit anderen Worten, die Elemente befinden sich nicht innerhalb des Containers, sondern nur die Referenzen auf die Elemente.

Answer 4

Ein einfacher Trick, den ich normalerweise anwende, besteht darin, ihn einfach in eine Liste zu packen:

def Change(self, var):
    var[0] = 'Changed'

variable = ['Original']
self.Change(variable)      
print variable[0]

(Ja, ich weiß, das kann lästig sein, aber manchmal ist es einfach genug, dies zu tun).

Answer 5

(Bearbeiten - Blair hat seine äußerst beliebte Antwort aktualisiert, so dass sie jetzt korrekt ist)

Ich denke, es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass der aktuelle Beitrag mit den meisten Stimmen (von Blair Conrad) zwar in Bezug auf sein Ergebnis richtig ist, aber aufgrund seiner Definitionen irreführend und grenzwertig falsch ist. Es gibt zwar viele Sprachen (wie C), die es dem Benutzer erlauben, entweder per Referenz oder per Wert zu übergeben, aber Python gehört nicht dazu.

Die Antwort von David Cournapeau weist auf die wirkliche Antwort hin und erklärt, warum das Verhalten in Blair Conrads Beitrag korrekt zu sein scheint, während die Definitionen es nicht sind.

In dem Maße, in dem Python eine Wertübergabe ist, sind alle Sprachen eine Wertübergabe, da ein Teil der Daten (sei es ein "Wert" oder eine "Referenz") gesendet werden muss. Das bedeutet jedoch nicht, dass Python eine Wertübergabe in dem Sinne ist, wie ein C-Programmierer sie sich vorstellen würde.

Wenn Sie das Verhalten wissen wollen, ist die Antwort von Blair Conrad in Ordnung. Wenn Sie aber wissen wollen, warum Python weder "pass by value" noch "pass by reference" ist, lesen Sie die Antwort von David Cournapeau.