Архивы closure

Когда вы определяете функцию внутри другой функции и используете локальные переменные внешней функции во вложенной, вы создаете замыкание. Время жизни этих переменных «продляется» в особой области видимости enclosing даже после завершения работы внешней функции. Пример: make_adder возвращает функцию-прибавлятор. Объект из переменной a будет жить и работать даже после выхода из make_adder:

def make_adder(a):
    def adder(x):
        return a + x
    return adder

plus_5 = make_adder(5)
print(plus_5(3))  # 8

Здесь я хочу коснуться одной популярной проблемы. Дело в том, что если мы создадим несколько функций внутри одного контекста, то они будут разделять одну область видимости enclosing. Рассмотрим пример создания трех функций в цикле:

def make_adders():
    adders = []
    for a in range(3):
        def adder(x):
            return a + x
        adders.append(adder)
    return adders

adders = make_adders()
for adder in adders:
    print(adder(2))  # 4 4 4

Вместо функций прибавляющих разные числа от 0 до 2, мы получили 3 одинаковых функции, потому что внутри себя они поддерживают ссылку на одну и ту же переменную a, значение которой останется равным 2 после выполнения всего цикла целиком.

Есть простой прием, помогающий «зафиксировать» значения переменной в моменте: достаточно добавить во вложенную функцию дополнительный аргумент со значением по умолчанию, равным нужной переменной a=a:

def make_adders():
    adders = []
    for a in range(3):
        def adder(x, a=a):  # FIX!
            return a + x
        adders.append(adder)
    return adders

adders = make_adders()
for adder in adders:
    print(adder(2))  # 2 3 4

Еще лучше переименовать аргумент, чтобы избежать конфликтов имен и замечаний IDE, например, так:

def adder(x, that_a=a):  # FIX!
    return that_a + x

yield

Пока писал код для этого поста, я наткнулся на одну обманку. Люблю оформлять функции, возвращающие коллекции, как генераторы с ключевым словом yield. Вот так:

def make_adders():
    for a in range(3):
        def adder(x):
            return a + x
        yield adder

adders = make_adders()
for adder in adders:
    print(adder(2))  # 2 3 4

Видите, тут нет фикса a=a! Казалось бы, что код должен также содержать в себе баг и выводить «4 4 4», но он работает, как задумано изначально.

Однако, если мы применим list к генератору, извлекая все значения разом, то баг вернется:

adders = list(make_adders())
for adder in adders:
    print(adder(2))  # 4 4 4

Разгадка. В первом случае происходят следующие действия:

a = 0
yield функцию (a + x), make_adders становится на паузу
печать adder(2) = 0 + 2 = 2
make_adders запускается
a = 1
yield функцию (a + x), пауза
печать adder(2) = 1 + 2 = 2
… и так далее…

То есть мы запускаем adder только один раз в тот момент, пока переменная a еще равна нужному значению.

Во втором код list прокручивает make_adders до конца, оставляя a = 2, и все функции выдают одинаковый результат.

Вывод мы должны сделать такой: yield не создает нового замыкания с отдельной переменной a и не освобождает нас от ответственности следить за переменными.

Еще кое-что.

adders = make_adders()
for adder in adders:
    print(adder(2))  # 2 3 4

next(adders)  # StopIteration

После исполнения цикла в коде выше, генератор adders будет исчерпан. В нем больше не останется значений, и если еще раз запустить цикл по adders, то он пройдет ровно 0 итераций.

Генератор – вещь одноразовая.

Специально для канала @pyway. Подписывайтесь на мой канал в Телеграм @pyway 👈

Метка: closure

yield