python - 嵌套函数中的局部变量

Question

好吧，请耐心听我说，我知道这看起来会非常复杂，但请帮助我理解发生了什么。

from functools import partial

class Cage(object):
    def __init__(self, animal):
        self.animal = animal

def gotimes(do_the_petting):
    do_the_petting()

def get_petters():
    for animal in ['cow', 'dog', 'cat']:
        cage = Cage(animal)

        def pet_function():
            print "Mary pets the " + cage.animal + "."

        yield (animal, partial(gotimes, pet_function))

funs = list(get_petters())

for name, f in funs:
    print name + ":", 
    f()

给予:

cow: Mary pets the cat.
dog: Mary pets the cat.
cat: Mary pets the cat.

所以基本上，为什么我没有得到三种不同的动物？ cage 不是“打包”到嵌套函数的本地作用域中吗？如果没有，对嵌套函数的调用如何查找局部变量？

我知道遇到此类问题通常意味着一个人“做错了”，但我想了解会发生什么。

Answer 1

嵌套函数在执行时而不是定义时从父作用域查找变量。

编译函数体，验证“自由”变量(未通过赋值在函数本身中定义)，然后将其作为闭包单元绑定(bind)到函数，代码使用索引来引用每个单元。因此，pet_function 有一个 个自由变量 (cage)，然后通过闭包单元(索引 0)引用该变量。闭包本身指向局部变量get_petters 函数中的 cage。

当您实际调用该函数时，该闭包将用于查看您调用该函数时周围范围内的cage 值。问题就在这里。当您调用函数时，get_petters 函数已经完成了其结果的计算。在执行期间的某个时刻，cage 局部变量被分配给 'cow'、'dog' 和 'cat ' 字符串，但在函数末尾，cage 包含最后一个值'cat'。因此，当您调用每个动态返回的函数时，您将获得打印的值'cat'。

解决方法是不依赖闭包。您可以使用部分函数来代替，创建新函数作用域，或者将变量绑定(bind)为关键字参数的默认值。 p>

• 部分函数示例，使用 functools.partial() :

  from functools import partial
  
  def pet_function(cage=None):
      print "Mary pets the " + cage.animal + "."
  
  yield (animal, partial(gotimes, partial(pet_function, cage=cage)))
  

• 创建新范围示例:

  def scoped_cage(cage=None):
      def pet_function():
          print "Mary pets the " + cage.animal + "."
      return pet_function
  
  yield (animal, partial(gotimes, scoped_cage(cage)))
  

• 将变量绑定(bind)为关键字参数的默认值:

  def pet_function(cage=cage):
      print "Mary pets the " + cage.animal + "."
  
  yield (animal, partial(gotimes, pet_function))
  

无需在循环中定义 scoped_cage 函数，编译仅发生一次，而不是在循环的每次迭代中进行。