Python3.5.2:类意外地更改全局变量

Question

一般来说，我对编程、Python和面向对象的编程都很陌生。对于学校作业，我必须编写一个定义“多项式”类的代码，然后用它找到多项式的根。由于代码的行为不像预期的那样，我开始分析它，并意识到正在修改一个全局变量，即表示多项式的系数列表，即多项式类的“输入”。问题是，我似乎找不出(代码的一部分)是什么导致了这种操作。下面是我使用的代码(相关部分)：

#set input list
il=[1,1,-1]

#define B!/(O-1)!, note that O is an "oh":
def pr(O,B):
  p=1
  for i in range(O,B+1):
    p*=i
  return p

#polynomial
class pol:

  #init:
  def __init__(self,L=[0]):
    self.l=L
    self.d=len(L)
    self.n=self.d-1

  #evaluate:
  def ev(self,X=0):
    if X==0:
      return self.l[0]
    else:
      s=self.l[0]
      for i in range(1,self.d):
        s+=self.l[i]*X**i
      return s

  #N-th derivative:
  def der(self,N=1):
    if self.n < N:
      return pol([0])
    else:
      lwork=self.l
      for i in range(N,self.d):
        lwork[i]*=pr(i-N+1,i)
      return pol(lwork[N:])

#define specific polynomial and take derivative:
#---here I have put some extra prints to make clear what the problem is---
f=pol(il)
print(il)
fd=f.der()
print(il)
fd2=f.der(2)
print(il)

现在它应该评估为(至少在我的机器上是这样的)。

[1,1,-1]
[1,1,-2]
[1,1,-4]

虽然我希望它只是第一个列表三次，因为在方法"der“的定义中，我不操作输入列表，或者说，这在我看来是如此。

有人能解释一下发生了什么事吗？我是遗漏了一个(简单的)细节，还是在这里误用了类的某些方面？

为了执行我的代码，我使用了运行在Python3.5.2上的在线编译器(repl.it)。

Answer 1

第一:永远不要使用mutable default argument for a function/method of any kind。

二:从一个名字分配给另一个名字，如在：

lwork=self.l

只是混叠，lwork就变成了对与self.l相同的list的引用。如果您不想更改self.l，(浅层)复制它，例如:对于像list这样的简单序列

lwork = self.l[:]

这将使新的list具有与self.l相同的值。由于这些值都是不可变的，那么浅层副本就足够了；如果值可能是可变的，则需要使用copy模块的copy.deepcopy来确保副本与原始list没有关联。

类似地，如果您不希望在传递给list初始化器的pol和存储在实例上的list之间保留一个绑定，请复制它，例如：

self.l = list(L)

在本例中，我使用了list(L)而不是L[:]，因为它从任何输入可迭代类型获得了一个保证类型(list)。这实际上使可变的默认参数是安全的(因为您总是很浅地复制它，所以从来没有人真正地改变它)，但是即使如此，可变的缺省值通常被认为是代码嗅觉，所以最好避免它们。

修复整个__init__方法，您将得到以下结果：

# Mostly to avoid code smell, use immutable default (list constructor converts to list)
def __init__(self, L=(0,)):
    self.l = list(L)      # Create list from arbitrary input iterable
    self.d = len(self.l)  # Get length of now guaranteed list (so iterator inputs work)
    self.n = self.d-1