python - 嵌套函数中的局部变量

Question

好的，请耐心等待，我知道这看起来会非常令人费解，但请帮助我了解正在发生的事情。

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”到嵌套函数的本地范围内吗？如果没有，调用嵌套函数如何查找局部变量？

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。

Answer 1

嵌套函数在执行时从父作用域查找变量，而不是在定义时。

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(bind)到函数，代码使用索引来引用每个单元。 pet_function 因此有 一个 自由变量(cage)，然后通过闭包单元引用，索引为 0。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 调用该函数时 周围范围内的 cage 的值。问题就在这里。当你调用你的函数时，get_petters 函数已经完成了计算它的结果。 cage 局部变量在执行期间的某个时间点被分配了 'cow'、'dog' 和 'cat 中的每一个' 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，您会打印出 'cat' 值。

解决方法是不要依赖闭包。您可以改用部分函数，创建新函数范围，或将变量绑定(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)))
  

• 创建一个新的作用域示例:

  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))
  

循环中不需要定义scoped_cage函数，编译只发生一次，而不是循环的每次迭代。