Python [Python] 列表推导式 & lambda 表达式的激情

SineIO · 2018年10月23日 · 2063 次阅读

一段代码引发的故事:

分析:

上述的列表推导式 +lambda 表达式 +for 循环,他们碰撞出来的结果搞的人晕头转向,咱们逐步来分析一下他们到底是个什么鬼。

lambda 表达式可以表示成:

def func(x):
    return x*i

加上 for 循环:

for i in range(10):
    def func(x):
        return x*i

加上列表推导式: # 注释一

li = []

def funcs():
    for i in range(10):
        def func(x):
            return x*i
        li.append(func)
    return li
funcs()

到此,就可以看清楚他的结构了,funcs 函数里面形成了一个闭包

闭包的两个特性:

①、内部函数使用外部函数的变量(不对外部函数的变量进行重新赋值)

②、外部函数 return 内部函数的函数名(其实是返回内部函数的内存地址)

对上面的函数进行简化:

去掉 for 循环,使用单个变量代替,去掉 列表 li 直接返回内部函数名,它就变成了下面这个样子

def funcs():
    i=9  # 定义了变量,也称为内部函数的环境变量,它不会改变,不被外界影响

    def func(x):
        return x*i  # 使用了外部函数的变量

    return func  # 返回了内部函数

简单理解:闭包 = 内部函数 + 环境变量

闭包的特性:当内部函数返回的时候,会把连同内部函数定义时候的环境变量一同返回

了解了闭包,在来看结果为什么全都是 18,而不是预期结果:

①区分内部函数的定义和调用:

当我们只到是定义了外部和内部函数,调用了外部函数,并未调用内部函数,也就是到注释一

for 循环的作用就是创建 10 个函数,最后 i 的取值是 9

所以我们获得了类似下面的图谱:

当我们进行内部函数调用的时候,此时的情形是:

有一个包含 10 个函数的列表,变量 i=9

再加上闭包的特性,i 会随着内部函数的一同返回,所以调用依次内部函数的时候,情形就成了下面这样:
以调用第 1 个函数为例

所以结果就成了 2 * 9 = 18

再调用别的内部函数都是如此逻辑。

知乎中此问题的回答者 @Op小剑 提到了延迟绑定

匿名函数的 i 并不是依次顺序指向 0,1,2,...的,因为在迭代的过程中,创建匿名函数→创建完成后→才去找 i 指向的值。
对上图做了很好的诠释 😆

当我们将表达式修改为下面的样子,预期结果就出现了:

li = []

def funcs():
    for i in range(10):
        def func(x, i=i):  # 给内部函数传参, i 是内部函数的局部变量,当所有内部函数定义完毕,i 的值也变成了一个列表(range(10))
            return x*i  # 调用的时候其实是调用的内部函数的值
        li.append(func)
    return li

for func in funcs():
    func(2)

修改到列表推导式 +lambda 表达式就是下面的情况:

funcs = [lambda x, i=i: x*i for i in range(10)]
for func in funcs:
    print(func(2))

此时调用的情形就像下面的图谱:

到此,本问题的分析告一段落了。

感慨一下下

当时分析的时候,基本门清儿,过一段时间就忘了......
如何才能把这些印在脑子里呢 😅

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