双木成林：喋喋不休

此文来自本人原JavaEye博客，原文地址

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 <- [0..9] ]
    let x0: x1 : x2: x3: xs = funcs
    return (x3 5)

返回结果是8。

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。