函数如何稳定地引用自身？

Question

[原版的代码乱七八糟。即使在我修复了代码之后，帖子中仍然存在几个非常令人困惑的错别字。我相信我最终也修复了所有这些问题。深表歉意。]

下面对alias 的两次调用会产生不同的输出，因为与变量my_own_id 关联的对象在两次调用之间会发生变化：

>>> def my_own_id():
...     me = my_own_id
...     return id(me)
... 
>>> alias = my_own_id
>>> alias()
4301701560
>>> my_own_id = None
>>> alias()
4296513024

我可以在my_own_id 的定义中为me 分配什么，以使其输出在my_own_id 变量的后续重新定义中保持不变？ （IOW，让内部me变量总是引用同一个函数对象？）

（我可以获取当前帧（使用inspect.currentframe()），但它只包含对当前代码对象的引用，而不是对当前函数的引用。）

附：这个问题的动机只是为了更好地了解 Python。

Answer 1

似乎引用my_own_id 将在全局命名空间字典中查找'my_own_id'，因此它始终是函数定义中使用的名称。由于该名称可以分配给不同的值，因此检索到的值也可以更改。如果您将me 设为默认参数，则可以在函数定义时将其分配给函数本身，以保持对实际函数的引用。

您可以使用这个装饰器，它将原始函数本身作为第一个参数隐式传递。

>>> from functools import wraps
>>> def save_id(func):
        @wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            return func(func, *args, **kwargs)
        return wrapper


>>> @save_id
def my_own_id(me): # me is passed implicitly by save_id
    return id(me)

>>> alias = my_own_id
>>> alias()
40775152
>>> my_own_id = 'foo'
>>> alias()
40775152

Answer 2

确实，如果您只依赖函数名，如果该名称在全局变量空间中被覆盖（在定义函数的模块中），使用函数名的引用将失败

更简单、更易于维护的方法是为此编写一个装饰器，它将提供一个包含对函数本身的引用的 nonlocalvariable。

from functools import wraps

def know_thyself(func):
   @wraps(func):
   def new_func(*args, **kwargs):
        my_own_id = func
        return func(*args, **kwargs)
   return new_func

并且可以用作：

>>> @know_thyself
... def my_own_id():
...     me = my_own_id
...     return id(me)
... 

还有另一种可能的方法，远非如此干净，使用框架内省 并重新使用相同的目标代码重新构建一个新函数。我在这篇文章中使用过这个 关于 Python 中的自引用 lambda 表达式： http://metapython.blogspot.com.br/2010/11/recursive-lambda-functions.html

Answer 3

好吧，如果您不介意调用一个函数（将所需的函数放入全局范围），您可以包装该函数以保护其定义：

>>> def be_known():
...     global my_own_id
...     def _my_own_id():
...         return id(_my_own_id)
...     my_own_id = _my_own_id
... 
>>> be_known()
>>> my_own_id()
140685505972568
>>> alias, my_own_id = my_own_id, None
>>> alias()
140685505972568

请注意，受保护的函数必须使用非本地名称调用自身，而不是全局名称。

Answer 4

装饰器方法可能是最好的一种。这里还有一些好玩的：

1. 劫持函数参数之一以提供静态变量。

   def fn(fnid=None):
       print "My id:", fnid
   fn.func_defaults = (id(fn),)
   

2. 这里有几种获取当前函数的方法：Python code to get current function into a variable?;其中大部分涉及在各种地方搜索 currentframe.f_code。这些工作无需对原始功能进行任何修改。

Answer 5

import inspect
def _this_fn():
    try:
        frame = inspect.currentframe().f_back
        code = frame.f_code
        return frame.f_globals[code.co_name]
    finally:
        del code
        del frame

def myfunc(*parms):
    print _this_fn()

>>> myfunc(1)
<function myfunc at 0x036265F0>
>>> myfunc
<function myfunc at 0x036265F0>

Answer 6

这是由于范围

>>> def foo():
...     x = foo
...     print x
... 
>>> foo()
<function foo at 0x10836e938>
>>> alias = foo
>>> alias()
<function foo at 0x10836e938>
>>> foo = None
>>> alias()
None
>>> foo = []
>>> alias()
[]
>>> del foo
>>> alias()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in foo
NameError: global name 'foo' is not defined
>>> 

Answer 7

Luke 有一个想法，但似乎没有开发它：使用可变的默认参数来保存函数对象中的值。默认参数值仅在定义函数时计算一次，之后保留其先前的值。

>>> def my_own_id(me=[None]):
    if not me[0]:
        me[0] = my_own_id
    return id(me[0])

>>> alias = my_own_id
>>> alias()
40330928
>>> my_own_id = None
>>> alias()
40330928

这需要您小心，不要使用参数调用函数。