附加到列表实例的对象出现在该列表的不同实例中

Question

我正在编写这段小代码作为面向对象编程的练习。

在这里，我试图将房屋定义为房间列表，并将每个房间定义为设备列表（例如灯）。

首先，我创建了所有对象，它们将两个房间附加到房子上，并将不同的设备附加到每个房间。很基本。

问题是设备似乎被附加到两个房间。这是为什么呢？

代码：

#! /usr/bin/python

class House:
        def __init__(self, rooms = list()):
                self.rooms = rooms
                print('house created')


class Room:
        def __init__(self, name = 'a room', devs = list()):
            self.name = name
            self.devs = devs
            print('room ' + self.name + ' created')


class Device:
        def __init__(self, name = 'a device'):
                self.name = name
                print('device ' + self.name + ' created')


def main():
        #1
        h = House()
        r1 = Room(name = 'R1')
        r2 = Room(name = 'R2')
        d1 = Device(name = 'lamp1')
        d2 = Device(name = 'lamp2')

        #2
        h.rooms.append(r1)
        h.rooms.append(r2)

        for room in  h.rooms:
                print room.name

        print h.rooms[0]
        print h.rooms[1]
        h.rooms[1].devs.append(d1)

        #3
        for room in h.rooms:
                print room.name
                for dev in room.devs:
                        print('room ' + room.name + ' > ' + dev.name)
                        print room
                        print dev


if __name__ == '__main__' : main()

还有输出。

house created
room R1 created
room R2 created
device lamp1 created
device lamp2 created
R1
R2
<__main__.Room instance at 0xb7d8a58c>
<__main__.Room instance at 0xb7d8a5ac>
R1
room R1 > lamp1
<__main__.Room instance at 0xb7d8a58c>
<__main__.Device instance at 0xb7d8a5cc>
R2
room R2 > lamp1
<__main__.Room instance at 0xb7d8a5ac>
<__main__.Device instance at 0xb7d8a5cc>

请注意，d1 的同一个实例在两个房间 r1 和 r2 中。

Answer 1

默认参数在方法声明时被评估一次。然后在对该方法的所有调用中使用该值。

关于stackoverflow exploring the reasons for this design 以及如何best avoid these mutable default arguments 的其他问题。

Answer 2

def __init__(self, name = 'a room', devs = list()):
    self.name = name
    self.devs = devs
    print('room ' + self.name + ' created')

当您这样做时，list() 实际上总是相同的列表。每次调用构造函数时，您都不会得到 new 空列表，而是得到 same 空列表。要解决这个问题，您需要制作一个副本。

另外，list() 更习惯地写成[]。

def __init__(self, name='a room', devs=[]):
    self.name = name
    self.devs = list(devs)
    print('room ' + self.name + ' created')

Answer 3

函数的默认参数值只计算一次。这意味着 House 的所有实例将使用 self.rooms 的相同列表实例（如果在构造中未给出房间参数）。以同样的方式，所有 Room 实例都将共享相同的 self.devs 列表。

要解决这个问题，请编写如下代码：

def __init__(self, rooms = None):
    if rooms is None:
        rooms = []
    self.rooms = rooms
    print('house created')

其他类也是如此。