Python引用传参时函数内排序后外部列表未排序问题

问题背景 #

现有Python目录遍历代码逻辑为：遍历指定目录，收集文件名前缀为so、后缀为log的文件路径存入list_name列表。代码在自定义listdir函数内部对传入的list_name执行sorted()排序，运行时出现如下现象：

• 函数内部排序后打印list_name为有序状态
• 返回主函数作用域后，传入的list_name仍为未排序状态，必须在主函数中再次执行sorted()才能得到有序列表

对应两个核心疑问：

1. 为什么主函数中的list_name没有保留函数内的排序结果？
2. 如果函数内的list_name是局部变量，为什么全局定义的list_name会被追加文件路径元素？

问题解答 #

主函数列表未保留排序结果的原因 #

核心原因是sorted()是非原地操作的内置函数：它不会修改传入的原列表，只会基于原列表的元素生成一个全新的、排好序的列表作为返回值。
你在函数内打印的有序结果，本质是sorted()生成的新列表副本，你并没有将这个新副本重新绑定到原列表的引用上，主作用域中的原列表从头到尾没有被修改，自然保持无序状态。
如果要在函数内直接修改原列表实现排序，应该使用列表自带的.sort()方法，这个方法是原地修改列表本身，不会生成新对象。两种写法的差异可以参考如下示例：

# 错误写法：sorted不修改原列表
def func1(arr):
    res = sorted(arr)
    print("函数内sorted结果：", res) # 有序，是新对象

# 正确写法：.sort()原地修改
def func2(arr):
    arr.sort()
    print("函数内sort结果：", arr) # 有序，修改的是原对象

origin_arr = [3,1,2]
func1(origin_arr)
print("主函数原列表（func1执行后）：", origin_arr) # 输出[3,1,2]，无变化
func2(origin_arr)
print("主函数原列表（func2执行后）：", origin_arr) # 输出[1,2,3]，已排序

全局列表被追加元素的原因 #

这里首先要纠正一个认知误区：执行追加操作时，函数内并没有创建独立的局部list_name变量。
Python的参数传递遵循传对象引用规则：将全局列表传入函数时，函数内的形参和全局的实参指向内存中同一个列表对象，这时候分两类操作场景：

• 执行append()、extend()、切片赋值这类原地修改操作时，改动直接作用在内存中那个共有的列表对象上，全局列表自然会同步出现新增元素
• 执行变量赋值操作（比如list_name = sorted(list_name)）时，本质是让函数内的list_name这个变量名，重新绑定到sorted()返回的新列表对象上。从赋值这一刻开始，函数内的list_name和全局原列表就断开了关联，后续对这个新列表的所有操作都不会影响全局的原列表。

简单来说：变量名只是贴在内存对象上的标签，直接改对象内容时，所有指向这个对象的标签都能看到变化；如果把局部标签贴到新对象上，原来指向旧对象的外部标签不会受到任何影响。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Iaoceot