不知道为什么我被困在 Python 的递归循环中

Question

这里的 add 和 mul 定义是无意义的，因为它们依赖于返回 self，导致无限循环。如果他们使用 lambdas 创建一个新的发行版，那么它可以正常工作，如下面我自己的回答。

我只是在玩类，并试图构建一个小型统计工具。但是，当我运行此代码时，我陷入了__mul__ 调用中的递归循环，该调用正在n1.pdf 调用中运行，我无法弄清楚原因。我认为这与 Python 懒惰地执行 __mul__ 而不是做我“想要”的事情（让我们用 CS 语言说）创建一个新指针，该指针指向 pdf 的旧函数调用，即由指向 pdf 的新指针所拥有，然后将旧指针（主 .pdf 指针）设置为新函数。

我认为这措辞很糟糕，所以如果您理解我的要求，非常欢迎编辑。

import math
import random

class Distribution:
    def __init__(self, pdf, cdf):
        self.pdf = pdf
        self.cdf = cdf

    def pdf(self, x):
        return self.pdf(x)
        
    def cdf(self, x):
        return self.cdf(x)

    def __mul__(self, other):
        if isinstance(other, float) or isinstance(other, int):
            newpdf = lambda x : self.pdf(x) * other
            self.pdf = newpdf
            newcdf = lambda x : self.cdf(x) * other
            self.cdf = newcdf
            return self
        else:
            return NotImplemented

    def __add__(self, other):
        self.pdf = lambda x : self.pdf(x) + other.pdf(x)
        self.cdf = lambda x : self.cdf(x) + other.cdf(x)
        return Distribution(self.pdf, self.cdf)
    
class Normal(Distribution):
    def __init__(self, mean, stdev):
        self.mean = mean
        self.stdev = stdev

    def pdf(self, x):
        return (1.0 / math.sqrt(2 * math.pi * self.stdev ** 2)) * math.exp(-0.5 * (x - self.mean) ** 2 / self.stdev ** 2)

    def cdf(self, x):
        return (1 + math.erf((x - self.mean) / math.sqrt(2) / self.stdev)) / 2

    def sample(self):
        return self.mean + self.stdev * math.sqrt(2) * math.cos(2 * math.pi * random.random())

if __name__ == "__main__":
    n1 = Normal(1,2)
    n1half = n1 * 0.5
    x = n1.pdf(1)
    print(x)

附言我知道乘以0.5后不再是pdf，这不是问题。

Answer 1

class Distribution:
    ...
    def pdf(self, x):
        return self.pdf(x)

pdf() 调用自己，调用自己，调用自己……无限。

与cdf() 相同。

Answer 2

def pdf(self, x):
    return self.pdf(x)
    
def cdf(self, x):
    return self.cdf(x)

我假设您的意图是委托给属性。由于它们总是被分配的，它们将被找到（假设您在一个实例上进行查找）而不是类方法（这将直接是没有这些属性的无限递归）；但这反过来又意味着这些类方法毫无用处。 x.cdf(y)，其中cdf 是一个可调用的实例属性，可以正常工作；也不需要提供方法。

newpdf = lambda x : self.pdf(x) * other
self.pdf = newpdf

我假设您的意图是创建一个依赖于 self.pdf 现有值的新函数。不幸的是，它不是那样工作的。问题是 lambda 是late binding。当它执行时，that 是它查找 self.pdf... 并找到自己的时间。

这里有一个单独的问题，因为您正在编写 __mul__ 和 __add__ 实现 - 即 * 和 + 运算符，它们应该 返回一个新值 em>，并且 不 改变任一操作数。 （如果你写了a = 3 和b = 4 然后c = a * b，如果a 或b 的值发生变化，你会非常惊讶，是吗？）

我们可以同时解决这两个问题，只需使用计算出的pdf 和cdf 创建一个新实例（无论如何我们都需要）：

def __mul__(self, other):
    if isinstance(other, float) or isinstance(other, int):
        newpdf = lambda x : self.pdf(x) * other
        newcdf = lambda x : self.cdf(x) * other
        return Distribution(newpdf, newcdf)
    else:
        return NotImplemented

同样，__add__ 应该使用局部变量，而不是修改self：

def __add__(self, other):
    newpdf = lambda x : self.pdf(x) + other.pdf(x)
    newcdf = lambda x : self.cdf(x) + other.cdf(x)
    return Distribution(newpdf, newcdf)

请注意，实现这些方法还会为您提供增强的赋值运算符 *= 和 +=（尽管通过创建新对象并重新绑定名称）。

让我们测试一下：

if __name__ == "__main__":
    n1 = Normal(1,2)
    n1half = n1 * 0.5
    print(n1.pdf(1))
    print(n1half.pdf(1))
    n1 += n1 
    print(n1.pdf(1))

我明白了：

>py test.py
0.19947114020071635
0.09973557010035818
0.3989422804014327

Answer 3

感谢@John、@Tom 和@bbbbbb 的帮助...问题是试图返回 self 而不是创建新的发行版。如果我将 mul 的 def'n 更改为

def __mul__(self, other):
        if isinstance(other, float) or isinstance(other, int):
            def newpdf(x):
                return self.pdf(x) * other
            def newcdf(x):
                return self.cdf(x) * other
            return Distribution(newpdf, newcdf)
        else:
            return NotImplemented

那么这就解决了这个问题