摘要

函数参数可以具有在函数定义期间计算并保存的默认值。此提案引入了一种新的参数默认值形式，它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。当此值取决于其他参数，或需要在每次函数调用时重新评估时，目前没有干净的方法在函数头部声明这一点。

目前合法的方式包括

# 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) 无法显示真正的默认值。每个方式也都有额外的問題；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；使用星号参数意味着可以给出多个参数。

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()):

表达式以源代码形式保存以供检查，用于评估表达式的字节码会被预置到函数体中。

值得注意的是，表达式是在函数的运行时范围内评估的，而不是在定义函数的范围内评估的（就像早绑定默认值一样）。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，可以引用之前定义的值。顺序由函数定义，与关键字参数传递的顺序无关。

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=[]): # 参见下方

评估顺序是从左到右；但是，实现可以选择在两个不同的阶段进行评估，首先是所有传递的参数和早绑定默认值，然后是延迟绑定默认值。否则，所有参数将严格按照从左到右的顺序分配。

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

应该始终首先教授早绑定默认参数，因为它们是评估参数的更简单、更有效的方式。在此基础上，延迟绑定参数与函数开头的代码大体等效

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

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

一个简单的经验规则是：“target=expression” 在函数定义时评估，而 “target=>expression” 在函数调用时评估。无论哪种方式，如果在调用时提供了参数，则会忽略默认值。虽然这并不能完全解释所有细微差别，但它足以涵盖这里的重要区别（以及它们相似的事实）。

与其他提案的交互

PEP 661 试图解决与本提案相同的其中一个问题。它试图改进默认参数中哨兵值的文档记录，而本提案试图消除许多常见情况下对哨兵值的需要。 PEP 661 能够改进任意复杂函数的文档记录（它以 traceback.print_exception 作为其主要动机，该函数有两个参数，必须同时指定或都不指定）；另一方面，如果可以由函数定义真正的默认值，那么许多常见情况将不再需要哨兵值。此外，专用哨兵对象可以作为字典查找键使用，而 PEP 671 不适用。

有时会提出通用的延迟评估系统（不要与 PEP 563 和 PEP 649 混淆，这两个提案专门针对注解）。虽然表面上看起来延迟绑定参数默认值具有类似的性质，但它们实际上是无关且正交的思想，两者都可能对语言有价值。接受或拒绝本提案不会影响延迟评估提案的可行性，反之亦然。（泛化延迟评估和参数默认值之间的主要区别在于，参数默认值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，不一定属于规范的一部分。

参数默认值（位置或关键字）既有其值（如已保留），又有一段额外的信息。对于位置参数，额外信息存储在 __defaults_extra__ 中的元组中，对于仅关键字参数，存储在 __kwdefaults_extra__ 中的字典中。如果此属性为 None，则等效于所有参数默认值为 None。

对于每个具有延迟绑定默认值的 parameter，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。如果它为 None，则默认值实际上为值 Ellipsis；否则，它是一个描述性字符串，并且真值在函数开始时计算。

当省略具有延迟绑定默认值的 parameter 时，函数将以 parameter 未绑定状态开始。函数从使用新的操作码 QUERY_FAST/QUERY_DEREF 测试每个具有延迟绑定默认值的 parameter 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 推送到堆栈中，否则将 False 推送到堆栈中 - 这意味着如果 LOAD_FAST 或 LOAD_DEREF 会引发 UnboundLocalError，则会推送 False，如果会成功，则会推送 True。

只要被引用者具有来自参数或早绑定默认值的值，就可以允许无序变量引用。

参考文献

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

版权

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