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好的，请耐心等待，我知道这看起来会非常复杂，但请帮助我了解发生了什么。

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()

给出：

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？不是cage'打包'到嵌套函数的本地范围吗？如果不是，如何调用嵌套函数查找局部变量？

我知道遇到这类问题通常意味着一个人“做错了”，但我想了解会发生什么。

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4 回答 4

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嵌套函数在执行时而不是在定义时从父范围查找变量。

编译函数体，验证“自由”变量（未在函数本身中通过赋值定义），然后将其作为闭包单元绑定到函数，代码使用索引来引用每个单元。pet_function因此有一个自由cage变量cage（get_petters

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cage周围范围内的值。问题就在这里。当你调用你的函数时，函数已经完成了计算它的结果。在执行期间的某个时间点，局部变量被分配了 、 和 字符串中的每一个，但在函数的末尾，包含最后一个值。因此，当您调用每个动态返回的函数时，您会得到打印的值。get_petterscage'cow''dog''cat'cage'cat''cat'

解决方法是不依赖闭包。您可以改用偏函数，创建新的函数作用域，或将变量绑定为关键字参数的默认值。

  • 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)))

  • 创建一个新的范围示例：

    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))

不需要scoped_cage在循环中定义函数，编译只发生一次，而不是在循环的每次迭代中。

于 2012-09-14T11:37:39.570 回答
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我的理解是，当实际调用产生的 pet_function 时，而不是之前，在父函数命名空间中查找笼子。

所以当你这样做时

funs = list(get_petters())

您生成 3 个函数，它们将找到最后创建的笼子。

如果您将最后一个循环替换为：

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

你实际上会得到：

cow: Mary pets the cow.
dog: Mary pets the dog.
cat: Mary pets the cat.
于 2012-09-14T11:39:16.727 回答
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这源于以下

for i in range(2): 
    pass

print(i)  # prints 1

迭代后的值i被懒惰地存储为其最终值。

作为生成器，该函数可以工作（即依次打印每个值），但是当转换为列表时，它会在生成器上运行cage，因此所有对( ) 的调用都会cage.animal返回猫。

于 2012-09-14T11:38:19.917 回答
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让我们简化问题。定义：

def get_petters():
    for animal in ['cow', 'dog', 'cat']:
        def pet_function():
            return "Mary pets the " + animal + "."

        yield (animal, pet_function)

然后，就像在问题中一样，我们得到：

>>> for name, f in list(get_petters()):
...     print(name + ":", f())

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

但是，如果我们避免创建list()第一个：

>>> for name, f in get_petters():
...     print(name + ":", f())

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

这是怎么回事？为什么这种细微的差异会完全改变我们的结果？

如果我们看一下list(get_petters())，从不断变化的内存地址中可以清楚地看出，我们确实产生了三个不同的函数：

>>> list(get_petters())

[('cow', <function get_petters.<locals>.pet_function at 0x7ff2b988d790>),
 ('dog', <function get_petters.<locals>.pet_function at 0x7ff2c18f51f0>),
 ('cat', <function get_petters.<locals>.pet_function at 0x7ff2c14a9f70>)]

但是，看看cell这些函数绑定到的 s：

>>> for _, f in list(get_petters()):
...     print(f(), f.__closure__)

Mary pets the cat. (<cell at 0x7ff2c112a9d0: str object at 0x7ff2c3f437f0>,)
Mary pets the cat. (<cell at 0x7ff2c112a9d0: str object at 0x7ff2c3f437f0>,)
Mary pets the cat. (<cell at 0x7ff2c112a9d0: str object at 0x7ff2c3f437f0>,)

>>> for _, f in get_petters():
...     print(f(), f.__closure__)

Mary pets the cow. (<cell at 0x7ff2b86b5d00: str object at 0x7ff2c1a95670>,)
Mary pets the dog. (<cell at 0x7ff2b86b5d00: str object at 0x7ff2c1a952f0>,)
Mary pets the cat. (<cell at 0x7ff2b86b5d00: str object at 0x7ff2c3f437f0>,)

对于这两个循环，cell对象在整个迭代过程中保持不变。但是，正如预期的那样，str它引用的具体内容在第二个循环中有所不同。cell对象引用，在被调用animal时创建。get_petters()但是，在生成器函数运行animal时会更改str它引用的对象。

在第一个循环中，在每次迭代中，我们创建了所有的fs，但我们只有在生成器get_petters()完全耗尽并且list已经创建了一个函数之后才调用它们。

在第二个循环中，在每次迭代期间，我们暂停get_petters()生成器并在每次暂停后调用f。因此，我们最终检索到animal生成器函数暂停的那一刻的值。

正如@Claudiu 对类似问题的回答：

创建了三个单独的函数，但它们每个都有定义它们的环境的闭包 - 在这种情况下，全局环境（如果循环放置在另一个函数中，则为外部函数的环境）。然而，这正是问题所在——在这种环境中，animal是变异的，并且闭包都引用了相同的animal.

[编者注：i已更改为animal。]

于 2020-01-20T16:02:51.193 回答