Python 新手常犯错误

衣冠者禽兽也

之前几个月里，我教一些不了解Python的孩子来慢慢熟悉这门语言。渐渐地，我发现了一些几乎所有Python初学者都会犯的错误，所以我决定跟来跟大家分享我的建议。这个系列的每个部分都会关注不同的常见错误，描述如何产生这种错误的，并且提供解决的方法。

用一个可变的值作为默认值

这是一个绝对值得放在第一个来说的问题。不仅仅是因为产生这种BUG的原因很微妙，而且这种问题也很难检查出来。思考一下下面的代码片段：


def foo(numbers=[]):
    numbers.append(9)
    print numbers
在这里，我们定义了一个 list （默认为空），给它加入9并且打印出来。



>>> foo()
[9]
>>> foo(numbers=[1,2])
[1, 2, 9]
>>> foo(numbers=[1,2,3])
[1, 2, 3, 9]
看起来还行吧？可是当我们不输入number 参数来调用 foo 函数时，神奇的事情发生了：

>>> foo() # first time, like before
[9]
>>> foo() # second time
[9, 9]
>>> foo() # third time...
[9, 9, 9]
>>> foo() # WHAT IS THIS BLACK MAGIC?!
[9, 9, 9, 9]
那么，这是神马情况？直觉告诉我们无论我们不输入 number 参数调用 foo 函数多少次，这里的9应该被分配进了一个空的 list。这是错的！在Python里，函数的默认值实在函数定义的时候实例化的，而不是在调用的时候。

那么我们仍然会问，为什么在调用函数的时候这个默认值却被赋予了不同的值？因为在你每次给函数指定一个默认值的时候，Python都会存储这个值。如果在调用函数的时候重写了默认值，那么这个存储的值就不会被使用。当你不重写默认值的时候，那么Python就会让默认值引用存储的值（这个例子里的numbers）。它并不是将存储的值拷贝来为这个变量赋值。这个概念可能对初学者来说，理解起来会比较吃力，所以可以这样来理解：有两个变量，一个是内部的，一个是当前运行时的变量。现实就是我们有两个变量来用相同的值进行交互，所以一旦 numbers 的值发生变化，也会改变Python里面保存的初始值的记录。

那么解决方案如下：

def foo(numbers=None):
    if numbers is None:
        numbers = []
    numbers.append(9)
    print numbers
通常，当人们听到这里，大家会问另一个关于默认值的问题。思考下面的程序：

def foo(count=0):
    count += 1
    print count
当我们运行它的时候，其结果完全是我们期望的：

>>> foo()
1
>>> foo()
1
>>> foo(2)
3
>>> foo(3)
4
>>> foo()
1
这又是为啥呢？其秘密不在与默认值被赋值的时候，而是这个默认值本身。整型是一种不可变的变量。跟 list 类型不同，在函数执行的过程中，整型变量是不能被改变的。当我们执行 count+=1 这句话时，我们并没有改变 count 这个变量原有的值。而是让 count 指向了不同的值。可是，当我们执行 numbers.append(9) 的时候，我们改变了原有的 list 。因而导致了这种结果。

下面是在函数里使用默认值时会碰到的另一种相同问题：

def print_now(now=time.time()):
    print now
跟前面一样，time.time() 的值是可变的，那么它只会在函数定义的时候计算，所以无论调用多少次，都会返回相同的事件 — 这里输出的事件是程序被Python解释运行的时间。

>>> print_now()
1373121487.91
>>> print_now()
1373121487.91
>>> print_now()
1373121487.91
* 这个问题和它的解决方案在 Python 2.x 和 3.x 里都是类似的，在Python 3.x 里面唯一的不同，是里面的print 表达式应该是函数调用的方式（print(numbers)）。

* 大家应该注意到我在解决方案里用了 if  numbers is None 而不是 if not numbers 。这是另一种常见的错误，我准备在接下来的文章里面介绍。
____________________________________________________________________________________________________________
Python 新手常犯错误（第二部分）

在之前几个月里，我教一些不了解Python的孩子来慢慢熟悉这门语言。渐渐地，我发现了一些几乎所有Python初学者都会犯的错误，所以我决定跟来跟大家分享我的建议。这个系列的每个部分都会关注不同的常见错误，描述如何产生这种错误的，并且提供解决的方法。本文是第二部分。

作用域

在这篇文章里，我们来关注作用域在Python被误用的地方。通常，当我们定义了一个全局变量（好吧，我这样说是因为讲解的需要——全局变量是不好的），我们用一个函数访问它们是能被Python理解的：

bar = 42
def foo():
    print bar
在这里，我们在foo函数里使用了全局变量bar，然后它也如预想的能够正常运行：

>>> foo()
42
这样做很酷。通常，我们在使用了这个特性之后就想在所有的代码里用上它。如果像以下的例子中使用的话还是能够正常运行的：

bar = [42]
def foo():
    bar.append(0)
foo()

>>> print bar
[42, 0]
但是，如果我们把bar变一下呢：

>>> bar = 42
... def foo():
...     bar = 0
... foo()
... print bar
42
我们可以看到foo函数运行的好好的并且没有抛出异常，但是当我们打印bar的值的时候会发现它的值仍然是42。造成这种情况的原因就是 bar=0 这行代码，它没有改变全局变量bar的值，而是创建了一个名字也叫bar的局部变量并且它的值为0。这是个很难发现的bug，这会让没有真正理解Python作用域的新手非常痛苦。为了理解Python是如何处理局部变量和全局变量的，我们来看一种更少见的，但是可能会更让人困惑的错误，我们在打印bar的值后定义一个叫bar这个局部变量：

bar = 42
def foo():
    print bar
    bar = 0
这样写应该是不会出错的，不是吗？我们在打印了值之后定义了相同名称的变量，所以这应该是不会影响的（Python毕竟是一种解释型语言），真的是这样吗？



出错了

这怎么可能呢？好吧，这里有两处错误。第一点就是关于Python的，作为一种解释型语言（非常酷，我们都同意这一点），是一行一行地执行的。而事实上，Python是一个声明一个声明执行的。为了让你对我想表达的意思有点感觉，赶紧打开你最爱的shell，然后输入以下代码：

def foo():
按回车键。正如你看到的，shell里面并没有打出任何输出而是等着让你继续函数的定义。Shell里会一直这样直到你停止定义函数。这是因为定义函数是一个声明。好吧，这是一个混合的声明，里面包含了一些其他的声明，但它仍然是一个声明。直到函数被调用，不然这个函数里的内容是不会执行的。真正执行的是一个function类型的对象被创建出来了。

这引导我们来关注第二点。再强调一下，Python的动态性和解释型的特性让我们相信当 print bar 这行被执行的时候，Python会在首先在局部作用域里寻找叫bar的变量然后再去寻找全局作用域里的。但实际上发生的是局部作用域不是完全动态的。当def 这个声明执行的时候，Python会静态地从这个函数的局部作用域里获取信息。当来到 bar=0 这行的时候（不是执行到这行代码，而是当Python解释器读到这行代码的时候），它会把’bar’这个变量加入到foo函数的局部变量列表里。当foo函数执行并且Python准备执行print bar这行的时候，它就会在局部的作用域里寻找这个变量，由于这个过程是静态的，Python知道这个变量还没有被赋值，这个变量没有值，所以抛出了异常。

你可能会问：为什么不能在声明函数的时候抛出这个异常呢？Python可以知道预先知道bar这个变量在赋值前被引用了。这个问题的答案就是Python无法知道这个局部变量bar是否被赋值了。看看下面的例子：

bar = 42
def foo(baz):
    if baz > 0:
        print bar
    bar = 0
Python在动态和静态之间玩了一个微妙的游戏。它唯一知道的事情就是bar是被赋值了，但它不知道在赋值前被引用这个异常是否存在直到它真的发生。好吧，老实说，它根本就不知道这个变量是否被赋值！


bar = 42
def foo():
    print bar
    if False:
        bar = 0

>>> foo()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#17>", line 1, in <module>
    foo()
  File "<pyshell#16>", line 3, in foo
    print bar
UnboundLocalError: local variable 'bar' referenced before assignment
看到上面的代码里面，虽然我们作为一种智能生物能够很清楚的知道不会给bar赋值。Python无视了那个事实而是仍然声明了bar这个局部变量。

关于这个问题我已经说了够长了。我们需要的是解决方案，我会在这里给出两个解决方法。

>>> bar = 42
... def foo():
...     global bar
...     print bar
...     bar = 0
...
... foo()
42
>>> bar
0
第一就是使用global关键字。这是不言自明的。这会让Python知道bar是一个全局变量而不是局部变量。

第二个方法，也是更推荐使用的，就是不要使用全局变量。在我的大量Python开发工作中从来没有用到global这个关键字。能知道怎么用它就行了，但最终还是要尽量避免使用它。如果你想保存在代码里至始至终用到的值的时候，把它定义为一个类的属性。用这种方法的话就完全不需要用global了，当你要用这个值的时候，通过类的属性来访问就可以了：


>>> class Baz(object):
...     bar = 42
...
... def foo():
...     print Baz.bar  # global
...     bar = 0  # local
...     Baz.bar = 8  # global
...     print bar
...
... foo()
... print Baz.bar
42
0
8

原文链接：http://blog.jobbole.com/43826/

怡静

支持楼主！希望有更多的好东东给新手学习。

0x12

1024！
感谢分享！
楼主辛苦了！
楼主是个好人！

H咖啡豆

楼主好人，今天上午刚看变量引用不可变对象与变量引用可变对象，正要测试，楼主的例子很好，突然想到了很多

magicyuc

感谢楼主啦

Kiopler

学习了 谢谢楼主

panda小正太

支持楼主的讲解！