Python中函数参数传递的本质——引用传递

在Python中变量赋值的本质中，我们知道了，在Python中，声明一个变量并赋值的过程实际上是：变量名所代表的内存地址处保存了数据值存储的内存地址，并称该过程为引用。

下面，我们基于上述结论，深入探讨Python中函数参数传递的本质。

1. 问题引入

首先，我们来看一段简单的代码，请你先脑补一下这段代码的输出。

num = 10
nums = [11, 22]


def test(num):
    num += 10


def test2(nums):
    nums.append(33)


test(num)
test2(nums)

print("调用test函数后，num = ", num)
print("调用test2函数后，nums = ", nums)

实际上，执行完上述代码后，输出为：

调用test函数后，num = 10
调用test2函数后，nums = [11, 22, 33]

即，变量num的值没有被修改成20，但是变量nums被成功追加了33。下面，我们深入探讨一下为什么会有这样的结果。

2. 问题解答

2.1 不可变类型

首先，如上图所示，声明变量并赋值的过程a = 10如Python中变量赋值的本质所述（如上图步骤1）。

其次，定义test函数声明形参num（实际上，形参变量名可以是任何符合Python编程规范的名称）后，调用函数test并传递参数的过程对应于上图中的步骤2，即：此步骤后，有两个内存地址处（恰巧其别名都是num）存储了相同的数据存储地址（0x1002）。

然后，如下图所示，当执行了num += 10后，因为Python中数字为不可变类型，所以计算机将：
a. 开辟一块新的内存（地址为0x1004）用以存储数据20；
b. 变量num所代表的地址处存储的数据地址由0x1002变为0x1004。

由此，当最后执行打印语句时，Python解释器所能找到的num仍是代码开始声明赋值的那个（定义在函数内部的变量，其无法在函数外部被访问），而由上图可知，其保存的地址还是0x1002，故取值仍为10。

2.2 可变类型

如上图，对于可变类型，其步骤1、2和上述不可变类型一致。

但区别在于，如下图所示，当执行nums.append(33)时，因为Python中列表是可变类型，所以不会开辟新的内存空间，即两个列表变量的地址处指向了相同的数据地址。

由此，最后执行打印语句时，通过代码开头声明赋值的变量找到的数据地址虽然还是0x1006，但是其值已经被修改成了[11, 22, 33]（这也就是所谓数据“可变”的含义）

3. 结论

综上可知：

在Python中，函数传递参数是通过引用的方式，而非数据值传递；
在Python中，可变类型包括列表、字典，不可变类型包括数字、元组、字符串等，故上述现象对这些类型均试用。