Julia中显式传数组与无参函数调用数组的差异探究

一、两种函数调用方式的核心差异 #

核心区别在于变量的作用域与绑定关系：

1. 显式传参场景（案例1） #

let
    test = [1,2,3]
    
    function testf(test)
        display(test)
        test = "blah"
        display(test)
    end
    
    testf(test); display(test)
end

这里函数testf的test是局部参数变量，调用时只是把外部test的数组引用绑定到这个局部参数上。当函数内执行test = "blah"，只是给这个局部参数重新赋值，和外部的test变量没有任何关系——二者是同名但独立的变量，所以外部的数组不会被修改。

2. 直接引用外部变量场景（案例2） #

let
    test = [1,2,3]
    
    function testf()
        display(test)
        test = "blah"
        display(test)
    end
    
    testf(); display(test)
end

这个函数没有参数，内部的test直接引用let作用域里的外部变量。执行test = "blah"时，是直接修改这个外部变量的绑定关系，把它从数组改成字符串，所以外部的test会同步变化。

二、案例1与案例3的本质差异 #

案例1和案例3的表面效果一致（外部test都没被修改），但底层逻辑完全不同，存在未体现的关键差异：

案例1的底层逻辑 #

函数参数test和外部test指向同一个数组对象，只是绑定到不同的变量上。如果在案例1里修改数组元素：

let
    test = [1,2,3]
    
    function testf(test)
        test[1] = 100  # 修改数组元素
        display(test)
    end
    
    testf(test); display(test)  # 外部数组也会变成[100,2,3]
end

外部数组会跟着变化，因为二者共享同一个数组对象。

案例3的底层逻辑 #

let
    test = [1,2,3]
    
    function testf()
        test_copy = copy(test)
        display(test===test_copy) # output: false (Julia 1.4.1)
        test_copy[1] = 100  # 修改副本元素
        display(test_copy)
    end
    
    testf(); display(test)  # 外部数组还是[1,2,3]
end

test_copy = copy(test)创建了原数组的独立副本，test_copy是全新的数组对象，和原数组没有关联。不管修改副本的元素还是重新赋值，都不会影响原数组。

所以二者本质不同：案例1是共享对象的不同变量绑定，案例3是完全独立的两个对象。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Paul Eugenio