Python闭包再研究

前两天写了一篇文章，讲了一下Python的闭包。刚好今天又看到一个小问题，和Python闭包有点相关。顺手记录下来。

 

如下一段代码，

 

 

funcs = []
for i in xrange(10):
    def bar(n):
        return n + i
    funcs.append(bar)

print funcs[3](5)

 

这段代码中，我们期望得到的结果是3+5为8。但是实际得到的结果是什么呢？是14。

 

14是怎么来的？

 

反汇编看看：

 

 

  7           0 LOAD_FAST                0 (n)
              3 LOAD_GLOBAL              0 (i)
              6 BINARY_ADD
              7 RETURN_VALUE  

 

注意i是global。

 

得到14的原因就是，funcs[3]这个函数对象获取i的值，是在执行的时候。而i的作用域是global。也就是说，当这个func开始执行的时候，i已经变成9了。那么结果当然等于14了。

 

从这个结果看，以上代码和下面代码效果是等价的。

 

 

funcs = []
for i in xrange(10):
    pass

def bar(n):
    return n + i

funcs.append(bar)#这句重复10遍
print funcs[3](5)

 

很无趣吧。那么考虑一下，如果把i丢到闭包来做会怎样？

 

 

funcs = []
def foo(m):
    for i in xrange(m):
        def bar(n):
            return n + i
        funcs.append(bar)
foo(10)
print funcs[3](5)

 

很遗憾，结果依然是14. 

 

反汇编代码如下：

 

 

  9           0 LOAD_FAST                0 (n)
              3 LOAD_DEREF               0 (i)
              6 BINARY_ADD
              7 RETURN_VALUE 

 

唉，只是傻傻的远程访问而已。

 

“所有的bar代码中，i仅仅只是在closure中的一个引用而已。指向的依然是同一个对象。当这个对象被改变，所有的bar执行的时候获得的值都是修改后的值”。

 

顺手写了一段JavaScript来测试，发现结果是一样的。也是会全局改变。具体代码如下：

 

 

但是用haskell实现了一个，完全符合预期的结果。

 

 

main = do
    let funcs = [(\n -> n + i) | i <- [1..10] ]
    let x : xs = funcs
    return (x 4)

 

返回结果是5。

 

看来Python对FP的支持还是比不上Haskell这种正统的函数式语言。

 

个人觉得如果Python要发展FP的话，可以考虑如下解决方案：区别本地变量和闭包变量。当声明函数的时候将闭包变量拷贝一份到本地，同时保留指向原闭包对象的引用。在搜索名字的时候，始终都是先搜索本地变量，再搜索本地闭包变量副本，再搜索全局变量。当需要修改的时候，如果是本地变量就直接修改。如果是闭包变量的时候，将原来闭包真正指向的对象进行修改，同时覆盖掉本地的闭包副本。

 

这个方法只是暂时的考虑，没有仔细的推敲。乍看之下似乎可以解决问题。

 

不过，Python毕竟是OO的语言。没有Haskell或者Lisp那种天生的作用域的控制能力。唉。那就用OO的方式来搞Python把。

 

评论

7 楼 Arbow 2011-09-06  

实测scala没有这个问题:)

scala> val list = scala.collection.mutable.ArrayBuffer[Int=>Int]()
list: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[(Int) => Int] = ArrayBuffer()

scala> Range(0,11).foreach( i => list.append( (n:Int) => n+i ) )

scala> list(3)(5)
res20: Int = 8

scala> list(5)(5)
res21: Int = 10

6 楼 lin_llx 2011-03-03  

QLeelulu 写道

funcs = []

def bar(i):
    return lambda n: n+i

for i in xrange(10):
    funcs.append(bar(i))

print funcs[3](5)

呵呵，你这个写法是可以达到目的，不过你的和我说的有区别，因为在bar里面，i已经不是指向闭包中的变量了，而是单纯的local变量了。

5 楼 QLeelulu 2011-03-02  

funcs = []

def bar(i):
    return lambda n: n+i

for i in xrange(10):
    funcs.append(bar(i))

print funcs[3](5)

4 楼 lin_llx 2010-10-31  

ouchxp 写道

Python本就不是专注于FP的语言.包括Scala等语言在FP应用上都有或多或少的不足.
真正能成为主流项目开发的FP语言目前还寥寥无几.

PS:F#也不错可以看看

能让我感兴趣的FP语言也只剩下Lisp,Haskell和erlang了。f＃的话，我倒是更加欣赏ocaml啊。。

3 楼 ouchxp 2010-10-30  

Python本就不是专注于FP的语言.包括Scala等语言在FP应用上都有或多或少的不足.
真正能成为主流项目开发的FP语言目前还寥寥无几.

PS:F#也不错可以看看

2 楼 lin_llx 2010-10-26  

whitesock 写道

funcs = []
for i in xrange(10):
    def bar(n, i=i):
        return n + i
    funcs.append(bar)
print funcs[3](5)

这个我知道。不过这种奇技淫巧只能当作是hack啊。如果当你真正想改变闭包变量的时候就不行了。

1 楼 whitesock 2010-10-26  

funcs = []
for i in xrange(10):
    def bar(n, i=i):
        return n + i
    funcs.append(bar)
print funcs[3](5)