为什么这个闭包不修改封闭范围内的变量？

Question

这点 Python 不行：

def make_incrementer(start):
    def closure():
        # I know I could write 'x = start' and use x - that's not my point though (:
        while True:
            yield start
            start += 1
    return closure

x = make_incrementer(100)
iter = x()
print iter.next()    # Exception: UnboundLocalError: local variable 'start' referenced before assignment

我知道如何解决该错误，但请耐心等待：

这段代码运行良好：

def test(start):
    def closure():
        return start
    return closure

x = test(999)
print x()    # prints 999

为什么我可以读取闭包内的start 变量但不能写入它？ 什么语言规则导致了start 变量的这种处理？

更新：我发现这篇 SO 帖子相关（答案比问题更重要）：Read/Write Python Closures

Answer 1

每当您在函数内部分配变量时，它将是该函数的局部变量。 start += 1 行正在为start 分配一个新值，因此start 是一个局部变量。由于存在局部变量 start，因此当您第一次尝试访问它时，该函数不会尝试在全局范围内查找 start，因此您会看到错误。

在 3.x 中，如果您使用 nonlocal 关键字，您的代码示例将起作用：

def make_incrementer(start):
    def closure():
        nonlocal start
        while True:
            yield start
            start += 1
    return closure

在 2.x 上，您通常可以通过使用 global 关键字来解决类似问题，但这在这里不起作用，因为 start 不是全局变量。

在这种情况下，您可以执行您建议的操作 (x = start)，也可以使用可变变量来修改并生成内部值。

def make_incrementer(start):
    start = [start]
    def closure():
        while True:
            yield start[0]
            start[0] += 1
    return closure

Answer 2

在 Python 2.x 上有两种“更好”/更 Pythonic 的方法可以做到这一点，而不是使用容器来解决缺少 nonlocal 关键字的问题。

您在代码的注释中提到的一个 - 绑定到局部变量。还有另一种方法：

使用默认参数

def make_incrementer(start):
    def closure(start = start):
        while True:
            yield start
            start += 1
    return closure

x = make_incrementer(100)
iter = x()
print iter.next()

这具有局部变量的所有优点，而无需额外的代码行。它也发生在x = make_incrememter(100) 行而不是iter = x() 行上，这可能会或可能不会取决于具体情况。

您还可以使用“不实际分配给引用的变量”方法，以比使用容器更优雅的方式：

使用函数属性

def make_incrementer(start):
    def closure():
        # You can still do x = closure.start if you want to rebind to local scope
        while True:
            yield closure.start
            closure.start += 1
    closure.start = start
    return closure

x = make_incrementer(100)
iter = x()
print iter.next()    

这适用于所有最新版本的 Python，并利用了这样一个事实，即在这种情况下，您已经拥有一个知道名称的对象，您可以在其上引用属性——无需为此目的创建新容器.

Answer 3

Example

def make_incrementer(start):
    def closure():
        # I know I could write 'x = start' and use x - that's not my point though (:
        while True:
            yield start[0]
            start[0] += 1
    return closure

x = make_incrementer([100])
iter = x()
print iter.next()

Answer 4

在 Python 3.x 中，您可以使用 nonlocal 关键字重新绑定不在本地范围内的名称。在 2.x 中，您唯一的选择是 modifying（或 mutating）闭包变量，将实例变量添加到内部函数，或（如您不想这样做）创建局部变量...

# modifying  --> call like x = make_incrementer([100])
def make_incrementer(start):
    def closure():
        # I know I could write 'x = start' and use x - that's not my point though (:
        while True:
            yield start[0]
            start[0] += 1
    return closure

# adding instance variables  --> call like x = make_incrementer(100)
def make_incrementer(start):
    def closure():
        while True:
            yield closure.start
            closure.start += 1
    closure.start = start
    return closure

# creating local variable  --> call like x = make_incrementer(100)
def make_incrementer(start):
    def closure(start=start):
        while True:
            yield start
            start += 1
    return closure