Python延遲綁定問題原理及解決方案
延遲綁定出現(xiàn)在閉包問題中。下面我們看一個(gè)閉包的例子:
def (n): def mul(x): return n*x return muldouble = gen_mul(2)doubled_value = double(6)
可以看出滿足閉包的幾點(diǎn):
有內(nèi)部函數(shù) 內(nèi)部函數(shù)引用了外部函數(shù)中的自由變量 內(nèi)部函數(shù)被返回閉包的優(yōu)點(diǎn):
可以避免使用全局變量 可以持久化變量,達(dá)到靜態(tài)變量的作用閉包的缺點(diǎn):
可能會消耗大量的內(nèi)存 可能會導(dǎo)致內(nèi)存泄漏當(dāng)然缺點(diǎn)可以通過人為避免。
現(xiàn)在我們來看看另一個(gè)會引出延遲綁定的例子:
def multipliers(): return [lambda x : i * x for i in range(4)]print([m(2) for m in multipliers()]) # [6,6,6,6]
上邊的例子會輸出[6,6,6,6],而不是我們預(yù)期的[0,2,4,6]。
這就是延遲綁定導(dǎo)致的結(jié)果。具體過程我們可以來分析下:執(zhí)行第三行時(shí),會先執(zhí)行multipliers函數(shù),然后執(zhí)行函數(shù)中的列表解析式。在每一次迭代的時(shí)候都會生成一個(gè)匿名函數(shù)(這里只是定義)作為元素。然后回到第三行,遍歷返回的列表中的匿名函數(shù),傳入?yún)?shù)2并執(zhí)行。此時(shí)函數(shù)類似于這樣:
def noname(x):return i * x
我們知道Python查找變量的作用域鏈的順序依次為LEGB:
局部變量(L)->外部函數(shù)中的局部變量(E)->全局變量(G)->內(nèi)置變量(B)
非常重要的一點(diǎn)我們需要知道:Python的作用域在編譯時(shí)就已經(jīng)形成了,而不是在運(yùn)行時(shí),函數(shù)的作用域與其被調(diào)用的位置無關(guān)。
那么在本例中,上面的noname函數(shù)體中的i從何而來呢?當(dāng)然首先會到multipliers函數(shù)的局部變量中去尋找。此時(shí)i的值已經(jīng)為3,所以出現(xiàn)這種讓人”費(fèi)解”的現(xiàn)象。
那么現(xiàn)在我們既然已經(jīng)知道了原因,那么要怎樣解決呢?
我們可以將迭代的i值直接注入到匿名函數(shù)的函數(shù)體中,這里給出兩種方法:
通過為參數(shù)設(shè)置默認(rèn)值,這是因?yàn)樵诰幾g時(shí)就會計(jì)算確定默認(rèn)值:
def multipliers_ch1():return [lambda m,x=i : m * x for i in range(4)]
通過內(nèi)置函數(shù)partial:
from functools import partialdef multipliers_ch2(): return [partial(lambda m,x : m * x,i) for i in range(4)]
利用生成器的延遲計(jì)算:
def multipliers_ch3(): for m in range(4): yield lambda x: m * x
partial及生成器的內(nèi)容會在以后分享。
運(yùn)行結(jié)果
print([m(2) for m in multipliers_ch1()]) # [0,2,4,6]print([m(2) for m in multipliers_ch2()]) # [0,2,4,6]print([m(2) for m in multipliers_ch3()]) # [0,2,4,6]
注:
自由變量:指未在本地作用域中綁定的變量,我們可通過訪問函數(shù)的code屬性進(jìn)行查看:
fun.code.co_freevars
LEGB: 可看該部分解釋
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持好吧啦網(wǎng)。
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