Почему использование изменяемых объектов в качестве значений по умолчанию для параметров функций в Python опасно

Что проверяют

Знаете ли вы, что значение по умолчанию вычисляется один раз, и умеете ли обойти это правильно.

Как отвечать

Значение по умолчанию вычисляется один раз, в момент определения функции, и хранится в её атрибуте. При каждом вызове подставляется тот же самый объект. Если он изменяемый, изменения накапливаются между вызовами.

def add(item, target=[]):
    target.append(item)
    return target

add(1)   # [1]
add(2)   # [1, 2]  а не [2]

Функция как будто помнит прошлые вызовы, хотя выглядит чистой. Ошибка коварна тем, что проявляется не сразу: при передаче аргумента явно всё работает правильно, и дефект всплывает только на вызове без аргумента.

Правильный способ:

def add(item, target=None):
    if target is None:
        target = []
    target.append(item)
    return target

Пустое значение неизменяемо, а новый список создаётся при каждом вызове.

Где встречается та же ловушка:

• словари и множества как значения по умолчанию;
• вызовы функций в значении по умолчанию: время создания объекта зафиксируется на моменте импорта модуля, а не на моменте вызова;
• классы данных: изменяемое значение по умолчанию там запрещено явно, и вместо него требуется фабрика значений;
• атрибуты класса: изменяемый атрибут, объявленный на уровне класса, разделяется всеми экземплярами. Это та же самая природа ошибки в другом обличье.

Полезно упомянуть, что редкие библиотеки используют это поведение намеренно, кэшируя результат в значении по умолчанию. Приём существует, но читается плохо и для прикладного кода не рекомендуется.

Где спотыкаются

Считают, что значение по умолчанию создаётся при каждом вызове.

Ставят пустой список по умолчанию и долго ищут накопление данных.

Объявляют изменяемый атрибут на уровне класса.

Вызывают функцию в значении по умолчанию и получают зафиксированный результат.