Python-嵌套函数中的局部变量

Question

我知道它看起来会令人费解，但是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？是不是cage“打包”到嵌套函数的局部作用域中？如果不是，对嵌套函数的调用如何查找局部变量？

我知道遇到这类问题通常意味着一个人“做错了”，但是我想了解会发生什么。

Answer 1

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，然后验证“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，并且代码使用索引引用每个单元格。pet_function因此具有一个自由变量（cage），然后将其通过一个闭合单元引用，索引为0的闭合本身指向局部变量cage在get_petters功能。

当你实际调用该函数时，该闭包将用于在你调用该函数时查看cage周围作用域中的值。问题就在这里。在你调用函数时，该函数已经完成了对其结果的计算。将在在执行过程中的一些点局部变量分配各的，和字符串，但在功能的结束，包含了最后一个值。因此，当你调用每个动态返回的函数时，就会得到打印的值。get_petterscage'cow''dog''cat'cage'cat''cat'

解决方法是不依赖闭包。你可以改用部分函数，创建新的函数作用域或将变量绑定为关键字parameter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))

无需scoped_cage在循环中定义函数，编译仅进行一次，而不是在循环的每次迭代中进行。