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看一下这道题:

def fun():
    temp = [lambda x: i * x for i in range(4)]
    return temp


for every_lambda in fun():
    print(every_lambda(2))

猜猜以上代码输出什么?

初看这道题时,我几乎是脱口而出,这不就是0,2,4,6嘛,so easy。

然而…

6
6
6
6	

wtf?简直是6到不行,啪啪打脸。

直接看lambda和列表推导式,或许不大直观,我将它改了一下:

def fun():
    inners = []
    for i in range(4):
        def inner(x):
            return i * x
        inners.append(inner)
    return inners


for inner in fun():
    print(inner(2))

这么来看就清晰直观多了,fun中有个循环,循环生成了4个闭包,每个闭包都引用了自由变量i,然后返回这4个闭包构成的列表。

初看这道题时,我以为inner的自由变量i是直接绑定了嵌套作用域(即for中的i)的值,但分析后发现,inner中的i并不是直接绑定好值的,而是延迟绑定(late binding)!

即只有在inner被调用的时候,inner才会去嵌套作用域查找i的值!
而以上代码中inner被调用时,for循环已经结束,整个嵌套作用域,只存在一个i,它的值是3

知道问题所在之后,我恍然大悟,看来闭包的这个延迟绑定的特性,的确有点坑人啊。

那么,如果我如何才能让整个坑人的闭包,返回我真正想要的0,2,4,6呢?

这里提供两种方式:

方式1:设置默认参数

def fun():
    inners = []
    for i in range(4):
        def inner(x, i=i):	# 使用默认参数的方式,将for循环取出的i立即绑定到默认参数上
            return i * x
        inners.append(inner)
    return inners

这种方式看似没有改变代码结构,但实际上inner已经不是闭包了.
inner函数体中的变量i并不是自由变量,不会去外部作用域中查找,它就是自身参数定义中已经设置好的默认参数。
Python中一切皆对象,函数也是一个对象,它拥有__default__属性,返回的是默认参数构成的元组,拥有__closure__属性,返回的是闭包所引用的自由变量。

def fun():
    inners = []
    for i in range(4):
        def inner(x, i=i):	# 使用默认参数的方式,将for循环取出的i立即绑定到默认参数上
            return i * x
        inners.append(inner)
    return inners


for inner in fun():
    print(inner.__defaults__, inner.__closure__)
    print(inner(2))
(0,) None
0
(1,) None
2
(2,) None
4
(3,) None
6

很明显,__closure__返回的是None,说明此时inner已经不是闭包了。

方式二:生成器

def fun():
    for i in range(4):
        def inner(x):
            return i * x
        yield inner	# 由之前的一次性返回4个闭包,改为一次返回1个闭包

for inner in fun():
    print(inner.__closure__)
    print(inner(2))
(<cell at 0x00000138CBEF65E8: int object at 0x0000000061E3BBF0>,)
0
(<cell at 0x00000138CBEF65E8: int object at 0x0000000061E3BC10>,)
2
(<cell at 0x00000138CBEF65E8: int object at 0x0000000061E3BC30>,)
4
(<cell at 0x00000138CBEF65E8: int object at 0x0000000061E3BC50>,)
6

但方式二存在一个问题,当用list构造函数先行将生成器构造好一个列表,然后再调用列表中的闭包,结果仍是6,6,6,6

def fun():
    for i in range(4):
        def inner(x):
            return i * x
        yield inner	# 由之前的一次性返回4个闭包,改为一次返回1个闭包


inners = list(fun())
for inner in inners:
    print(inner(2))
6
6
6
6

说了这么多,总结下来,闭包的延迟绑定,就是只在闭包被调用时,才会去寻找闭包所引用的自由变量