Python递归调用传递列表参数时不同写法结果差异问题咨询

核心原因 #

两种写法的差异本质是Python变量赋值时机、表达式从左到右的求值规则，以及可变对象修改/重绑定的区别共同导致的。

f1与f2的差异细节 #

f1的执行逻辑 #

f1将两次递归调用拆分到了两个独立的赋值语句中：

# 第一次赋值：执行完第一个递归调用后，立刻更新l1变量的指向
l1 = [*l1, *f1(l1, num-1)]
# 第二次赋值：传入的l1已经是第一次更新后的值
l1 = [*l1, *f1(l1, num -1)]

执行顺序是：

1. 调用第一个f1(l1, num-1)，拿到返回值
2. 解包生成新列表，赋值给当前作用域的l1变量，此时l1已经指向修改后的新列表
3. 调用第二个f1(l1, num-1)，传入的是更新后的l1，所以第二次调用能拿到第一次修改的结果。

f2的执行逻辑 #

f2将两次递归调用写在了同一个列表构造表达式中：

l1 = [*l1, *f2(l1, num-1),*f2(l1, num -1)]

Python表达式严格按照从左到右的顺序求值，所有子表达式求值完成后才会执行最终的赋值操作，执行顺序是：

1. 先读取当前l1的值（初始值，还没被修改）
2. 调用第一个f2(l1, num-1)，传入初始的l1，函数内部的l1赋值是局部变量重绑定，不会修改外层作用域传入的原列表对象，调用完成后外层的l1还是初始值
3. 调用第二个f2(l1, num-1)，传入的还是初始的l1，所以两次调用的入参完全相同
4. 所有子表达式求值完成后，才将最终构造的新列表赋值给l1，因此第二次递归调用拿不到第一次的修改结果。

f3的特殊情况说明 #

f3和f2的核心区别是：f3是原地修改列表对象，而不是重绑定变量：

def f3(l1):
    print(l1)
    l1 +=[1] # += 对于列表是原地修改操作，直接改变原对象的内容，不是生成新列表重绑定变量
    return l1

执行顺序是：

1. 第一个f3(l1)调用时，直接修改了传入的原列表对象的内容，此时l1指向的对象本身已经发生变化
2. 第二个f3(l1)调用时，传入的还是同一个列表对象，因此能看到前一次调用的修改结果
3. 所有子表达式求值完成后，才构造新列表赋值给外层的l1。

f2的递归调用中没有修改最初传入的原列表对象，只是函数内部给局部变量绑定了新的列表，因此前一次调用的修改不会影响后续同表达式内的调用入参，和f3的场景有本质区别。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Аркадий Момосов