Python中父类动态默认参数与super.__init__的行为机制疑问

问题场景 #

在Python 3.8/3.9中定义如下父类，试图在实例化时动态设置date属性：

from datetime import datetime, timezone
import time

class Parent():
    def __init__(self, date=datetime.now(timezone.utc).timestamp()):
        self.date = date

    def date_id(self):
        return id(self.date)

子类实例化代码如下（注：此处子类的__int__为笔误，应为__init__）：

class Child(Parent):
    def __init__(self):
        super().__init__()

for i in range(10):
    time.sleep(1)
    print(Child().date_id())

运行后发现，连续10次实例化Child，self.date的id完全相同，和预期中每次实例化生成新值的行为不符。

修改父类，将动态赋值移到__init__方法体内后，即可实现预期行为：

class Parent():
    def __init__(self):
        self.date = datetime.now(timezone.utc).timestamp()

原因解析 #

这是Python的默认参数绑定机制导致的：

• Python中，函数（包括类的__init__方法）的默认参数值，是在函数定义阶段就计算并绑定的，而非每次调用函数时重新计算。
• 最初的Parent类中，date=datetime.now(timezone.utc).timestamp()这个默认参数，在Parent类被定义的那一刻就执行了一次，得到一个固定的时间戳数值，之后所有不传date参数的__init__调用，都会复用这个预先计算好的固定值。
• 因为每次实例化都使用同一个数值，所以self.date指向的是同一个对象（Python对小数值存在对象复用优化，但核心原因还是默认参数仅计算一次），因此id()返回的结果完全相同。
• 而将赋值逻辑移到__init__方法体内后，每次实例化调用__init__时，都会重新执行datetime.now(timezone.utc).timestamp()生成新的时间戳，自然会得到不同的对象引用，id()结果也就不同了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Teddy