python - Python 中的 RAII - 离开作用域时自动销毁

Question

我一直在寻找 RAII在 Python 中。
资源分配是初始化是 C++ 中的一种模式，由此
对象在创建时被初始化。如果失败，则抛出
一个异常(exception)。这样，程序员就知道
对象永远不会处于半构建状态。 Python
可以做这么多。

但 RAII 也适用于 C++ 的范围规则
以确保对象的及时销毁。只要变量
从堆栈中弹出它被销毁。这可能发生在 Python 中，但仅限于
如果没有外部或循环引用。

更重要的是，一个对象的名字仍然存在，直到它被调用
在导出(有时更长)。模块级别的变量将
坚持模块的生命周期。

如果我做这样的事情，我想得到一个错误:

for x in some_list:
    ...

... 100 lines later ...

for i in x:
    # Oops! Forgot to define x first, but... where's my error?
    ...

我可以在使用后手动删除名称，
但这会很丑陋，需要我努力。

在这种情况下，我希望它按我的意思去做:

for x in some_list:
    surface = x.getSurface()
    new_points = []
    for x,y,z in surface.points:
        ...     # Do something with the points
        new_points.append( (x,y,z) )
    surface.points = new_points
    x.setSurface(surface)

Python 做了一些范围界定，但不是在缩进级别，只是在
功能层面。要求我创建一个新函数似乎很愚蠢
只是为了确定变量的范围，以便我可以重用名称。

Python 2.5 具有 "with" statement
但这要求我明确输入 __enter__和 __exit__职能
并且通常似乎更倾向于清理文件等资源
和互斥锁与退出向量无关。它对范围界定没有帮助。
或者我错过了什么？

我搜索了“Python RAII”和“Python 范围”，但找不到任何
直接和权威地解决了这个问题。
我已经查看了所有 PEP。这个概念似乎没有得到解决
在 Python 中。

我是一个坏人，因为我想在 Python 中使用范围变量吗？
是不是太不 Pythonic 了？

我不是在摸索吗？

也许我试图剥夺语言动态方面的好处。
有时想要强制执行范围是自私的吗？

我是否因为想要编译器/解释器而懒惰
捕获我疏忽的变量重用错误？嗯，是的，我当然很懒，
但我是不是很懒惰？

Answer 1

tl;博士 RAII 是不可能的，您通常将其与范围界定混为一谈，当您错过那些额外的范围时，您可能正在编写错误的代码。
也许我没有明白你的问题，或者你没有得到关于 Python 的一些非常重要的东西......首先，在垃圾收集语言中，与作用域相关的确定性对象销毁是不可能的。 Python 中的变量只是引用。你不会想要一个 malloc 'd 内存块是 free 'd 一旦指向它的指针超出范围，你会吗？如果您碰巧使用引用计数，则在某些情况下会出现实际异常——但没有一种语言足够疯狂，可以一成不变地设置确切的实现。
即使你有引用计数，就像在 CPython 中一样，它也是一个实现细节。通常，包括在具有各种不使用引用计数的实现的 Python 中，您应该编写代码，就好像每个对象都卡在内存用完之前一样。
对于函数调用的其余部分存在的名称:您可以通过 del 从当前或全局范围中删除名称。陈述。但是，这与手动内存管理无关。它只是删除了引用。这可能会也可能不会触发引用的对象进行 GC，这不是练习的重点。

如果您的代码足够长而导致名称冲突，您应该编写更小的函数。并使用更具描述性、不太可能发生冲突的名称。嵌套循环覆盖输出循环的迭代变量也是如此:我还没有遇到这个问题，所以也许你的名字不够描述或者你应该把这些循环分开？

你说得对， with与范围界定无关，仅与确定性清理有关(因此它最终与 RAII 重叠，但不与方法重叠)。

Perhaps I'm trying to take away the benefits of the dynamic aspects of the language. Is it selfish to sometimes want scope enforced?

不。体面的词汇范围是一个独立于动态/静态的优点。诚然，Python(2 - 3 几乎解决了这个问题)在这方面有弱点，尽管它们更多地处于闭包领域。
但是要解释“为什么”:Python 必须对它从何处开始一个新的作用域持保守态度，因为如果没有声明另有说明，对名称的赋值使其成为最内部/当前作用域的局部。所以例如如果 for 循环有它自己的作用域，你就不能轻易地修改循环外的变量。

Am I lazy for wanting the compiler/interpreter to catch my negligent variable reuse mistakes? Well, yes, of course I'm lazy, but am I lazy in a bad way?

再一次，我认为意外重用一个名字(以引入错误或陷阱的方式)是罕见的，无论如何都是小事。
编辑:再次尽可能清楚地说明这一点:

不能在使用 GC 的语言中进行基于堆栈的清理。 根据定义，这是不可能的:变量是对堆上对象的许多潜在引用之一，它们既不知道也不关心变量何时超出范围，并且所有内存管理都掌握在 GC 手中，GC 会在它运行时运行喜欢，而不是弹出堆栈帧时。资源清理的解决方式不同，见下文。

确定性清理通过 with 发生陈述。 是的，它没有引入新的范围(见下文)，因为这不是它的用途。托管对象绑定(bind)的名称没有被删除无关紧要 - 尽管如此，清理还是发生了，剩下的是“不要碰我，我无法使用”对象(例如，关闭的文件流)。

Python 对每个函数、类和模块都有一个作用域。时期。 无论您喜欢与否，这就是语言的工作方式。如果您想要/“需要”更细粒度的范围，请将代码分解为更细粒度的函数。您可能希望进行更细粒度的范围界定，但没有 - 由于本答案前面指出的原因(“编辑:”上方的三段)，这是有原因的。不管喜欢与否，但这就是语言的工作方式。