摘要

函数参数可以有在函数定义期间计算并保存的默认值。本提案引入了一种新的参数默认形式，由在函数调用时评估的表达式定义。

动机

可选函数参数，如果省略，通常具有某种逻辑默认值。当此值依赖于其他参数，或需要在每次函数调用时重新评估时，目前没有一种简洁的方法可以在函数头中声明这一点。

目前合法的惯用法包括

# Very common: Use None and replace it in the function
def bisect_right(a, x, lo=0, hi=None, *, key=None):
    if hi is None:
        hi = len(a)

# Also well known: Use a unique custom sentinel object
_USE_GLOBAL_DEFAULT = object()
def connect(timeout=_USE_GLOBAL_DEFAULT):
    if timeout is _USE_GLOBAL_DEFAULT:
        timeout = default_timeout

# Unusual: Accept star-args and then validate
def add_item(item, *optional_target):
    if not optional_target:
        target = []
    else:
        target = optional_target[0]

在每种形式中，help(function) 都无法显示真实的默认值。每种形式也都有额外的问题；使用 None 仅在 None 本身不是一个合理的函数参数时才有效，自定义哨兵需要一个全局常量；而使用星号参数意味着可以提供多个参数。

规范

函数默认参数可以使用新的 => 符号定义

def bisect_right(a, x, lo=0, hi=>len(a), *, key=None):
def connect(timeout=>default_timeout):
def add_item(item, target=>[]):
def format_time(fmt, time_t=>time.time()):

表达式以其源代码形式保存以便于检查，并且用于评估它的字节码会前置到函数体中。

值得注意的是，表达式是在函数的运行时作用域中评估的，而不是在函数定义的（早期绑定默认值所在的）作用域中评估。这允许表达式引用其他参数。

多个延迟绑定参数从左到右评估，并且可以引用先前定义的值。顺序由函数定义，无论关键字参数的传递顺序如何。

def prevref(word=”foo”, a=>len(word), b=>a//2): # 有效 def selfref(spam=>spam): # UnboundLocalError def spaminate(sausage=>eggs + 1, eggs=>sausage - 1): # 令人困惑，不要这样做 def frob(n=>len(items), items=[]): # 见下文

评估顺序是自左向右的；但是，实现可以选择分两次进行，第一次用于所有传递的参数和早期绑定默认值，然后第二次用于延迟绑定默认值。否则，所有参数将严格自左向右赋值。

def bisect(a, hi=>len(a)):
def bisect(a, hi:=len(a)):
def bisect(a, hi?=len(a)):
def bisect(a, @hi=len(a)):

如何教授此内容

应始终首先教授早期绑定的默认参数，因为它们是评估参数更简单、更高效的方式。在此基础上，延迟绑定参数大致等同于函数顶部的代码

def add_item(item, target=>[]):

# Equivalent pseudocode:
def add_item(item, target=<OPTIONAL>):
    if target was omitted: target = []

一个简单的经验法则是：“target=expression”在函数定义时评估，“target=>expression”在函数调用时评估。无论哪种情况，如果在调用时提供了参数，则默认值将被忽略。虽然这不能完全解释所有的微妙之处，但足以涵盖这里重要的区别（以及它们相似的事实）。

与其他提案的互动

PEP 661 试图解决与本提案相同的问题之一。它旨在改进默认参数中哨兵值的文档，而本提案旨在消除许多常见情况下对哨兵的需求。PEP 661 能够改进任意复杂函数的文档（它引用 traceback.print_exception 作为其主要动机，该函数有两个参数必须同时指定或同时不指定）；另一方面，如果真实的默认值可以由函数定义，许多常见情况将不再需要哨兵。此外，专用的哨兵对象可以用作字典查找键，而 PEP 671 不适用。

通用延迟评估系统曾被提议（不要与 PEP 563 和 PEP 649 混淆，它们专用于注解）。虽然表面上，延迟绑定的参数默认值似乎具有相似的性质，但它们实际上是无关且正交的概念，并且都可能对该语言有价值。本提案的接受或拒绝不会影响延迟评估提案的可行性，反之亦然。（通用延迟评估和参数默认值之间的一个关键区别是，参数默认值将始终且仅在函数开始执行时评估，而延迟表达式仅在引用时实现。）

实现细节

以下内容与参考实现有关，不一定是规范的一部分。

参数默认值（位置参数或关键字参数）既保留了其值，也保留了一段额外信息。对于位置参数，额外信息存储在 __defaults_extra__ 中的元组中；对于仅限关键字参数，额外信息存储在 __kwdefaults_extra__ 的字典中。如果此属性为 None，则等效于每个参数默认值都为 None。

对于每个具有延迟绑定默认值的参数，特殊值 Ellipsis 被存储为值占位符，并且需要查询相应的额外信息。如果它是 None，则默认值确实是 Ellipsis；否则，它是一个描述性字符串，真实值在函数开始时计算。

当省略带有延迟绑定默认值的参数时，函数将以参数未绑定的状态开始。函数通过使用新的操作码 QUERY_FAST/QUERY_DEREF 测试每个带有延迟绑定默认值的参数来开始，如果未绑定，则评估原始表达式。此操作码（仅适用于快速局部变量和闭包变量）如果给定的局部变量有值，则将 True 推到堆栈上；如果未绑定，则推 False——这意味着如果 LOAD_FAST 或 LOAD_DEREF 会引发 UnboundLocalError，它将推 False，如果成功，则推 True。

只要被引用者具有来自参数或早期绑定默认值的值，就允许无序的变量引用。

参考资料

https://github.com/rosuav/cpython/tree/pep-671

版权

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