动态函数创建和函数体评估

Question

考虑以下 Python 3 指令

res = []
for a in range(3) :
    res.append(lambda n : n + a)

目的是构建一个列表res，其中包含三个函数res[0]、res[1] 和res[2]，使得res[i](n) 返回n + i，对于[0, 1, 2] 中的所有i。

但是，一个人得到了

>>> res[0](0)
2

而不是

>>> res[0](0)
0

一个也有

>>> res[1](2)
4

对此行为的解释是，在示例的任何动态生成的匿名函数的主体中的表达式n + a 中，符号a 在函数创建时不会被计算。评估在 for 语句的出口处执行，解释了为什么所有函数 res[0]、res[1] 和 res[2] 返回它们的参数值加上 2è (becauseabrowsesrange(3)and2 ` 是它的最后一个值）。

请注意，问题不在于我们使用匿名函数这一事实。确实，说明书

res = []
for a in range(3) :
    def f(n) :
        return n + a
    res.append(f)

导致相同的行为。

还请注意，我们可以通过使用 Python 的函数 eval 来实现上述目标：

res = []
for a in range(3) :
    s = "lambda n : n + %s" %(a)
    res.append(eval(s))

诀窍在于a 的动态值被考虑用于创建res 的每个函数。

现在我的问题是

1. 这是错误还是功能？
2. 是否有其他方法不通过eval 来获得预期的行为？

Answer 1

我不能和 #1 说话......除了说我确信这是有意和可取的某些定义的有意和可取的行为

但是 WRT #2

res = []
for a in range(3) :
    res.append(lambda n,b=a : n + b)

res[0](0)

这将在 for 循环内（而不是退出后）将 a 评估为默认的第二个参数...

粗略的这让它对类似的东西开放

res[0](0,8)

Answer 2

因为 closure 动态函数引用变量 a 并在执行时使用它在 for 循环结束时的最终值。

您可以通过将其设置为具有默认值的函数参数来防止这种情况发生，这样就不需要在调用时提供它。定义每个动态函数时a 的值将成为使用的值。这就是我的意思：

res = []
for a in range(3) :
    res.append(lambda n, a=a: n + a)

print(res[0](0))  # -> 0
print(res[1](2))  # -> 3

Answer 3

如果您不想使用lambda，这也可以：

>>> from functools import partial
>>> for a in range(3) :
    def f(a, n):
        return n + a
    f = partial(f, a)
    res.append(f)

>>> res[0](0)
0
>>> res[1](2)
3

Answer 4

这为您提供了只有一个参数的干净函数：

res = []
for a in range(3) :
    res.append((lambda a: lambda n: n+a)(a))

不过，这样做可能会更好地提高可读性和效率：

def adder(amount):
    return lambda n: n + amount

res = []
for a in range(3) :
    res.append(adder(a))

另外，您的 “在 for 语句的出口处执行评估” 是错误的。在循环之后尝试打印，然后进一步增加a，然后再次打印。您会看到这些函数现在使用了进一步增加的 a 值（当然，仅适用于您的版本，而不适用于我的版本）。这是因为您的函数没有自己的 a，而是使用相同的全局 a，并在调用它们时对其进行评估。