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关于python:python闭包与引用及其陷阱

python 搞代码 4年前 (2022-02-20) 18次浏览 已收录 0个评论
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python闭包

对于闭包,很多blog中都这样解释:对于一个嵌套定义的函数,外层的函数的返回值是内层函数,而在内层函数中又援用了外层函数的局部变量,在外层函数执行后,其局部变量并非被回收,而会同返回的内层函数一起存在,而这一景象被称为闭包(closure)。

不过以上的了解有些繁琐和局限,在计算机科学中,闭包(Closure)词法闭包(Lexical Closure)的简称,是援用了自在变量的函数。 这个被援用的自在变量将和这个函数一起存在,即便曾经来到了发明它的环境也不例外。所以,有另一种说法认为闭包是由函数和与其相干的援用环境组合而成的实体。也即对于第一段中的定义能够适当放开一些限度条件,python中的闭包实现也并非那么局限。

援用

通过上文介绍能够对于python闭包有大略的理解,然而有些看似简略的细节却须要进一步论述

python中变量的概念,这是与C/C++中极为不同的,在C/C++中变量是一个名称与内存合一的实体,扭转一个变量的值,并不扭转其内存的地址。而变量这个概念在python中并不合用,很多场合它的使用都会让人混同

python中所应用的概念是援用和对象,即如a=123,a即是一个援用名称,123是内存中所贮存的对象值。这其实更像是C/C++中的指针与其所指向的内存,能够看作python在此之上对语法进行了包装。

回到之前探讨的闭包话题,在其中用到了变量的概念,即函数援用的变量将与函数一起存在,这里的变量其实是援用名称与内存对象的复合概念。咱们这里对其进行进一步的说明:

函数中所应用的外层函数援用名称(指针),在外层函数退出后其所指向的内存对象并不回收,而该援用名称(指针)会与内层函数一起存在,尽管此时该援用名称(指针)对于内层函数不是“可见的”。

陷阱

def count(): 
    fs = [] 
    for i in range(1, 4): 
        def f(): 
            return j*j 
        fs.append(f)
    return fs

f1, f2, f3 = count()
print(f1())
print(f2())
print(f3())

对于以上代码,如果依照C/C++中的概念去了解python中的变量,就会认为其输入顺次为1、2、3。其实不然,真正输入为:3、3、3。依据上一大节中对于python中援用与闭包的论述,在内存f函数中应用外层的援用名称i,在循环中尽管将不同的f函数退出到列表fs中,然而它们都应用的是同一个援用i,而该援用最初对应的值为3。

再看一段代码,这个会略微简单一点

def test():
    for i in range(4):
        yield i
        
g=test()

for n in [1,10]:
    g=(n+i for i in g)
    
print(list(g))

下面这段代码的输入,一时不查之下也会认为是11、12、13、14,而其实在后果却是20、21、22、23,让人一时抓不到头脑。首先在for循环中的生成器表达式(n+i for i in g),它其实实质上是一个函数,写成表达式的模式不过是一种语法糖,其函数模式为:

def gen(n):
    # g是里面全局的那个生成器g
    for i in g:
        yield n+i

即生成器generator自身是一种算法或是函数,只有在“调用”它的时候,也就是对其进行for或是list或是next之类的操作时,才会真正的有值流动。

那么对于以上第二例子中的代码,在for循环内n=1时,g这个生成器被从新赋值,但留神它此时只是一个非凡的函数,此时的n与i并没有真正相加,在for循环的第二轮n=10的时候,(n+i for i in g)表达式中对g才进行了调用,那么此时流进函数的n值其实是10,也就是此时g这个生成器对应的值为10、11、12、13,也就是i所援用的是这些值,上面又以雷同的n+i的模式发明一个新的生成器对g从新赋值,并退出循环。则天然,此时g中对应的值为20、21、22、23.


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