Python闭包之延迟绑定

闭包

延迟绑定

由于闭包函数返回了内部函数的引用，外函数调用结束时会将其作用域内、被内函数引用的局部变量（亦称为闭包变量）绑定至内函数。延迟绑定是指只有在调用内函数时，才会访问闭包变量所指向的对象，不调用时不会访问闭包变量所指向的对象。下面是网上比较流行的一个案例：

def multipliers():

return [lambda x : i*x for i in range(4)]

print ([m(2) for m in multipliers()] ) #将输出[6, 6, 6, 6]

期望输出[0, 2, 4, 6]，但为何会输出[6, 6, 6, 6]？我们先将上述代码翻译一下：

def multipliers():

result = []

for i in range(4):

def func(x):

return i * x

result.append(func)

return result

tmp = []

for m in multipliers():

tmp.append(m(2))

print tmp #将输出[6, 6, 6, 6]

不难看出，这是一个典型的闭包案例。该闭包返回了四个内部函数的引用，每个内部函数都绑定了闭包变量i。根据延迟绑定的定义，只有当调用内部函数时，才会访问闭包变量，当执行语句m(2)时，会调用内部函数func，此时才会访问变量i，此时变量i所指向的对象为不可变对象整数3，而x的值是2，因此m(2)将返回6。调用4次即返回四个6，因此输出为[6, 6, 6, 6]。要怎么才能输出期望的值[0, 2, 4, 6]呢，有两种方法：立即绑定、偏函数。

立即绑定

为了解决延迟绑定带来的问题，在生成闭包函数的时候可采用立即绑定，即使用函数形参的默认值：

def multipliers():

return [lambda x, i=i: i* x for i in range(4)]

print ([m(2) for m in multipliers()] ) #将输出[0, 2, 4, 6]

multipliers函数返回四个内部函数对象，每个函数都有两个参数：x和i，这四个函数对象的参数i指向了不同的不可变对象，分别是整数0、1、2、3。因此调用m(2)时，x的值为2，得到的输出结果自然就是[0, 2, 4, 6]。

偏函数

偏函数是2.5版本以后引进来的东西。属于函数式编程的一部分，使用偏函数可以通过有效地“冻结”那些预先确定的参数，来缓存函数参数，然后在运行时，当获得需要的剩余参数后，可以将他们解冻，传递到最终的参数中，从而使用最终确定的所有参数去调用函数。偏函数相当于为函数的部分参数提供了一个固定的默认值。

在有可能因为延迟绑定而出问题的时候, 也可以通过构造偏函数, 使得自由变量优先绑定到闭包函数上，避免延迟绑定带来的问题。

def multipliers():

return [functools.partial(lambda i, x: x * i, i) for i in range(4)]

print [m(2) for m in multipliers()] #输出[0, 2, 4, 6]