嵌套函数中的局部变量

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()

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

#1 楼

嵌套函数在执行时（而不是在定义时）从父范围中查找变量。

编译函数主体，并验证“自由”变量（未在函数本身中通过赋值定义） ，然后将其作为闭合单元绑定到该函数，并且代码使用索引来引用每个单元。因此，pet_function有一个自由变量（cage），然后通过闭包单元索引0对其进行引用。闭包本身指向cage函数中的局部变量get_petters。

当您实际调用该函数时，然后，在调用该函数时，使用该闭包查看周围范围内的cage的值。问题就在这里。在您调用函数时，get_petters函数已经完成了对其结果的计算。在执行过程中的某个时刻，为cage局部变量分配了'cow'，'dog'和'cat'字符串中的每个字符串，但是在函数结尾处，cage包含最后一个值'cat'。因此，当调用每个动态返回的函数时，将获得打印的值'cat'。解决方法是不依赖闭包。您可以改用部分函数，​​创建新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)))

绑定变量作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，编译仅进行一次，不在循环的每次迭代中。

#2 楼

我的理解是，实际上在调用产生的pet_function时而不是在之前，在父函数名称空间中查找了笼子。

所以当您执行

funs = list(get_petters())

您将生成3个函数，这些函数将找到最后创建的笼子。

如果将最后一个循环替换为：

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

您将实际得到的是：

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

#3 楼

这源于以下内容

for i in range(2): 
    pass

print(i)  # prints 1

迭代i的值作为其最终值后被存储。

作为生成器，函数将可以工作（即依次打印每个值），但是当转换为列表时，它将在生成器上运行，因此对cage（cage.animal）的所有调用都返回cats。

#4 楼

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.

但是如果我们避免先创建list()：

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

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

是什么继续吗为什么这种微妙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明显看出，我们确实产生了三种不同的功能：

>>> 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，请查看这些函数绑定到的cell：对于两个循环，cell对象在整个迭代过程中保持不变。但是，正如预期的那样，它引用的特定str在第二个循环中有所不同。 cell对象引用animal，该对象是在调用get_petters()时创建的。但是，animal会在生成器函数运行时更改其所引用的str对象。
在第一个循环中，在每次迭代期间，我们都会创建所有f，但是只有在生成器get_petters()完全耗尽并且list函数已经创建。
在第二个循环中，在每次迭代期间，我们都暂停get_petters()生成器，并在每次暂停后调用f。因此，我们最终在生成器功能暂停的那一刻检索animal的值。
@Claudiu回答了一个类似的问题：

三个独立的函数是创建的，但是它们每个都有其定义环境的关闭-在这种情况下，是全局环境（如果将循环放置在另一个函数内部，则为外部函数的环境）。不过，这确实是问题所在-在这种环境下，animal发生了突变，并且所有闭包都引用相同的animal。
[编辑注释：i已更改为animal。]