Warum greift meine verschachtelte Funktion nur auf den Endwert einer lokalen Variablen in ihrer übergeordneten Funktion zu?

Lokale Variablen in verschachtelten Funktionen

Verschachtelte Funktionen bieten eine praktische Möglichkeit, bestimmte Funktionen innerhalb einer übergeordneten Funktion zu kapseln. Ihr Schließverhalten kann jedoch zu Komplikationen im Hinblick auf die Zugänglichkeit und den Wert lokaler Variablen führen.

Problem:

Bedenken Sie den folgenden Codeausschnitt:

from functools import partial

class Cage(object):
    def __init__(self, animal):
        self.animal = animal

def gotimes(do_the_petting):
    do_the_petting()

def get_petters():
    for animal in ['cow', 'dog', 'cat']:
        cage = Cage(animal)

        def pet_function():
            print("Mary pets the " + cage.animal + ".")

        yield (animal, partial(gotimes, pet_function))

funs = list(get_petters())

for name, f in funs:
    print(name + ":", f())

Das gewünschte Verhalten besteht darin, für jede Iteration drei verschiedene Tiere („Kuh“, „Hund“, „Katze“) zu drucken. Allerdings gibt das Programm für alle Iterationen nur „cat“ aus. Dieses Verhalten widerspricht der Erwartung, dass der lokale Variablenkäfig mit der verschachtelten Funktion verknüpft ist.

Antwort:

Das Missverständnis liegt in der Annahme, dass eine verschachtelte Funktion eine Referenz speichert zu den lokalen Variablen seines übergeordneten Bereichs, wenn er definiert wird. In Wirklichkeit sucht die verschachtelte Funktion nur dann nach Variablen aus dem übergeordneten Bereich, wenn sie ausgeführt wird.

In diesem speziellen Beispiel indiziert der für die pet_function erstellte Abschluss die Käfigvariable aus der get_petters-Funktion. Wenn die pet_function aufgerufen wird, greift sie auf den Abschluss zu, um den Wert von Cage abzurufen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Funktion get_petters jedoch abgeschlossen und die Käfigvariable hat den Endwert „cat“. Daher geben alle nachfolgenden Aufrufe einer beliebigen pet_function-Variation den Wert „cat“ zurück.

Problemumgehungen:

Um dieses Problem zu beheben, kann man verschiedene Techniken verwenden, um sicherzustellen, dass die verschachtelte Funktion greift auf den korrekten Wert von Cage zu:

• Teilfunktion: Utilize functools.partial, um eine neue Funktion mit einem festen Wert für Cage zu erstellen.
• Funktion mit Gültigkeitsbereich: Erstellen Sie eine neue Funktion innerhalb der Schleife, um einen eindeutigen Bereich für jede Instanz von pet_function sicherzustellen.
• Standardparameterwert: Käfig als Standardparameterwert übergeben an pet_function.

Durch die Verwendung eines dieser Ansätze können Sie sicherstellen, dass die verschachtelte Funktion bei jeder Iteration auf die vorgesehene lokale Variable zugreift.

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