Python的闭包与nonlocal

2009 10 15 11:16 AM 9000次查看

分类：Python 标签：Python

熟悉JavaScript的程序员经常会在内部函数中访问外部函数的私有变量，方法非常简单，只要不用var重新声明该变量，那么JavaScript解释器就会在外层名字空间里寻找对应的变量。

可在Python中却不是这样，这让我非常头疼。简单来说，在Python 2.x中，闭包只能读外部函数的变量，而不能改写它。

举例来说，这样是合法的：
def a():
  x = 0
  def b():
    print locals()
    y = x + 1
    print locals()
    print x, y
  return b

a()()
结果：
{'x': 0}
{'y': 1, 'x': 0}
0 1
而这样是非法的：
def a():
  x = 0
  def b():
    print locals()
    y = x + 1
    print locals()
    x = 1
    print x, y
  return b

a()()
结果：
{}
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\oo.py", line 11, in <mod
ule>
    a()()
  File "C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\oo.py", line 5, in b
    y = x + 1
UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment
可以看到，print locals()和y = x + 1这2步并没有对x赋值，但x就已经找不到了。
同时也可看出，Python代码在解释执行时，并非像BASIC一样一句一句解释，而会将一整个代码块预先做些处理。

要在Python 2.x中解决这个问题，目前只能使用全局变量：
x = 0

def a():
  global x
  x += 1
  def b():
    global x
    x += 1
    print x
  return b

a()()
结果：
2
但全局变量在任何语言中都不被提倡，因为它很难控制，这也是我之前所说的头疼的原因。此外，在函数内访问全局变量需要用global声明，而且连读取都要，这比JavaScript麻烦多了。

为了解决这个问题，Python 3.x引入了nonlocal关键字（详见The nonlocal statement）。
只要在闭包内用nonlocal声明变量，就可以让解释器在外层函数中查找变量名了，例如：
def a():
  x = 0
  def b():
    nonlocal x
    x += 1
    print x
  return b

a()()
结果：
1
虽然声明方式和JavaScript正好相反，但总算是解决了使用全局变量的问题。只可惜Python 2.x中应该是看不到了…

顺便八卦一下，使用nonlocal作为关键字的原因是为了避免与已有的源代码冲突，以下就是Python SVN在2006年11月5日的扫描结果：
nonlocal    0
use         2
using       3
reuse       4
free        8
outer     147

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