2. 함수의 매개변수와 인자 (Parameters & Arguments)

파이썬 함수 세계에서 데이터를 넘겨주는 방식은 다른 프로그래밍 언어의 ‘값 복사(Call by value)’나 ‘참조 복사(Call by reference)’ 개념과는 사뭇 다릅니다. 파이썬은 오직 객체의 이름표(레퍼런스)만을 전달하는 ‘객체 참조 전달(Call by Object Reference)’ 방식을 고수합니다.

2.1 인자 전달 방식의 비밀: Call by Object Reference

함수를 호출할 때 외부에서 전달하는 변수(인자)는 파이썬 내부 메모리에 존재하는 객체를 가리키는 포인터(이름표)일 뿐입니다. 따라서 함수 내부에 들어온 매개변수와 바깥의 원본 변수는 컴퓨터 메모리 상의 완벽히 동일한 객체를 쳐다보고 있습니다.

이때, 전달된 데이터가 리스트나 딕셔너리처럼 변경 가능한(Mutable) 데이터라면 함수 내부에서 값을 수정했을 때 바깥에 있는 원본 데이터까지 같이 훼손되어 버립니다.

# 1. 원본을 파괴하는 위험한 함수
def modify_list(data_list):
    data_list.append(999) # 전역 변수(원본)의 메모리에 직접 침투하여 수정함

original_data = [1, 2, 3]
modify_list(original_data)

print(original_data) # [1, 2, 3, 999] (원본 데이터가 오염됨!)

[해결책: 사본(Copy) 전달하기] 원본 데이터를 안전하게 보호하려면, 함수를 호출할 때 원본의 메모리 주소가 아닌 쌍둥이 사본을 만들어서 넘겨야 합니다. 주로 슬라이싱([:]) 이나 .copy() 메서드를 사용합니다.

original_data = [1, 2, 3]

# [:] 를 통해 완전히 똑같이 생긴 새로운 리스트 객체를 생성하여 넘김
modify_list(original_data[:]) 
modify_list(original_data.copy())

print(original_data) # [1, 2, 3] (안전하게 보존됨)

2.2 파이썬 최대의 함정: 가변 기본값 (Mutable Default Argument)

함수를 정의할 때 매개변수에 미리 기본값을 지정해두면, 인자 없이 호출할 때 그 값이 채워지는 편리한 기능이 있습니다. 하지만 이 기본값 자리에 리스트([])나 딕셔너리({})를 절대로 넣어서는 안 됩니다.

파이썬은 함수가 호출될 때마다 기본값을 갱신하는 것이 아니라, 함수가 최초로 텍스트로 정의(Compile)될 때 단 한 번만 생성하여 메모리에 묶어둡니다. 즉, 모든 함수 호출이 단 하나의 리스트 객체를 영원히 공유하게 됩니다.

# [치명적 버그를 유발하는 안 좋은 코딩 패턴]
def add_to_cart(item, cart=[]):
    cart.append(item)
    return cart

print(add_to_cart("사과"))   # ['사과']
print(add_to_cart("바나나")) # ['사과', '바나나'] (이전 호출 결과가 누적됨!)
print(add_to_cart("포도"))   # ['사과', '바나나', '포도'] 

[해결책: None 안전망 사용하기] 기본값이 컬렉션이어야 한다면, 무조건 파라미터 초기값을 None으로 설정하고 함수 실행부(Body) 내부에서 빈 리스트를 생성해 주어야 호출될 때마다 독립적인 방이 생성됩니다.

# [견고하고 안전한 파이썬 코딩 패턴]
def safe_add_to_cart(item, cart=None):
    if cart is None:
        cart = [] # 함수가 호출될 때마다 새로운 빈 리스트 객체를 메모리에 생성!
        
    cart.append(item)
    return cart

print(safe_add_to_cart("사과"))   # ['사과']
print(safe_add_to_cart("바나나")) # ['바나나'] (이전 호출과 섞이지 않음)