如何让drain函数返回值同步更新Tank类的cap属性？

问题根源 #

原代码中，drain函数接收的是uppertank.cap和lowertank.cap的数值（int是不可变类型），传递的是值的副本。函数内修改的只是局部变量a和b，和原Tank对象的cap属性没有关联，所以外部的属性值不会变化。另外，原代码把实例创建、执行逻辑直接写在类内部，不符合Python代码结构规范，会导致类定义阶段就执行这些代码。

解决方案1：传递Tank对象而非数值 #

把drain函数改为接收Tank实例对象，直接修改对象的cap属性：

class Tank:
    def __init__(self, cap):
        self.cap = cap

# 类外创建实例，避免类定义时自动执行逻辑
uppertank = Tank(70)
lowertank = Tank(10)

print("uppertank", uppertank.cap)
print("lowertank", lowertank.cap)

def drain(from_tank, to_tank):
    # 直接操作对象的cap属性
    to_tank.cap += from_tank.cap
    from_tank.cap = 0
    print("drain后 来源罐容量", from_tank.cap)
    print("drain后 目标罐容量", to_tank.cap)

# 传入实例对象，而非属性值
drain(uppertank, lowertank)

print("uppertank", uppertank.cap)
print("lowertank", lowertank.cap)

解决方案2：使用面向对象的实例方法 #

把drain定义为Tank类的实例方法，更符合面向对象设计：

class Tank:
    def __init__(self, cap):
        self.cap = cap

    # 实例方法：将当前罐的容量转移到目标罐
    def drain_to(self, target_tank):
        target_tank.cap += self.cap
        self.cap = 0
        print("drain后 来源罐容量", self.cap)
        print("drain后 目标罐容量", target_tank.cap)

uppertank = Tank(70)
lowertank = Tank(10)

print("uppertank", uppertank.cap)
print("lowertank", lowertank.cap)

# 调用实例方法完成转移
uppertank.drain_to(lowertank)

print("uppertank", uppertank.cap)
print("lowertank", lowertank.cap)

核心逻辑说明 #

Python中，不可变类型（如int、str）传递的是值的副本，修改局部变量不会影响原变量；可变类型（如自定义类实例）传递的是对象引用，修改对象的属性会直接作用于原对象。原代码错误地传递了不可变的数值，而非对象本身，导致无法修改原属性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Firefly