Python闭包的改进

2009年01月4日原创

闭包的改进

Python也支持闭包，但在Python3.0以前，闭包不能访问外部函数中的局部变量。Python3.0为此引入了nonlocal关键字，从而完善了闭包访问外部变量的机制。

在Python2.6中，如果像下面这样定义函数：

>>> def outerFun():
   outerVar = 0
   def innerFun():
   outerVar += 1
   print outerVar
   return innerFun

然后，调用outerFun返回的闭包，会导致错误：

>>> f = outerFun()
>>> f()

Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#15>", line 1, in <module>
f()
File "<pyshell#12>", line 4, in innerFun
outerVar += 1
UnboundLocalError: local variable 'outerVar' referenced before assignment

把错误消息“UnboundLocalError: local variable ‘outerVar’ referenced before assignment”翻译成中文，就是“未绑定局部变量：引用局部变量’outerVar’之前没有赋值”。啥意思呢？在内部函数innerFun中，outerVar被Python解释器看成是内部函数innerFun中的局部变量，并不是我们认为的外部（函数outerFun中的）变量。即在innerFun中，outerVar只是一个尚未赋值的变量——尽管与外部的outerVar同名，因此不能执行加法计算。Python3.0以前的版本提供了global关键字，通过这个关键字能够在函数内部引用并重新绑定（修改）全局变量：

>>> x = 1
>>> def c():
   global x
   x += 1
   print x

>>> c()
2

这里通过global关键字在函数c的局部作用域中引用了全局变量x，因此就可以重新绑定（修改）全局变量了。虽然能访问和修改全局变量，但还是不能解决闭包访问外部函数变量的问题。为此，Python3.0增加了一个新关键字——nonlocal，用于在嵌套函数中访问外部变量：

>>> def outerFun():
   outerVar = 0
   def innerFun():
   nonlocal outerVar # 使用nonlocal引用外部函数变量
   outerVar += 1
   print(outerVar) # 注意，print在Python3.0中是函数，不是语句
   return innerFun

>>> f = outerFun()
>>> f()
1
>>> f()
2

而且，此时的外部变量对于内部的函数而言是共享的：

>>> def outerFun():
   outerVar = 0
   def innerFun():
   nonlocal outerVar
   outerVar += 1
   print(outerVar)
   def innerFun2():
   nonlocal outerVar
   outerVar *= 2
   print(outerVar)
   return [innerFun,innerFun2] # 通过列表返回两个函数

>>> ff = outerFun()
>>> ff[0]()
1
>>> ff[1]()
2
>>> ff[1]() # 连续调用两次innerFun2
4
>>> ff[0]() # 结果表明，两个闭包共享同一个变量
5

关于这一点改进的详细内容，请参见PEP（Python Enhancement Proposals，Python改进建议）3104：Access to Names in Outer Scopes。

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朋友们的留言

琳琳的小狗 | 一月 8th, 2009 at 15:12
“Python也支持闭包，但在Python3.0以前，闭包不能访问外部函数中的局部变量”

这句话有点问题，事实上，不是不能访问，而是“不能修改”，读取是完全可以的。

最近怎么开始学python了呀？：）
admin | 一月 8th, 2009 at 17:29
嗯，是说错了。应该是“不能修改”，说“不能重新绑定外部变量”也可以吧？

是啊，正在学呢，有机会多指教！
soni | 一月 14th, 2009 at 14:18
推荐基本python好书啊。
admin | 一月 15th, 2009 at 14:05
目前在看Beginning Python From Novice to Professional Second Edition。
另外，据说Addison.Starting.Out.with.Python这本也不错。