Python閉包的改進
2009年01月4日 原創, 編程技術
Python也支持閉包，但在Python3.0以前，閉包不能訪問外部函數中的局部變量。Python3.0爲此引入了nonlocal關鍵字，從而完善了閉包訪問外部變量的機制。
在Python2.6中，如果像下面這樣定義函數：
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>>> def outerFun():
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outerVar = 0
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def innerFun():
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outerVar += 1
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print outerVar
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return innerFun
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然後，調用outerFun返回的閉包，會導致錯誤：
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>>> f = outerFun()
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2 |
>>> f() |
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Traceback (most recent call last): |
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File "<pyshell#15>", line 1, in <module>
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6 |
f()
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File "<pyshell#12>", line 4, in innerFun
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outerVar += 1
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UnboundLocalError: local variable 'outerVar' referenced before assignment
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把錯誤消息“UnboundLocalError: local variable ‘outerVar’ referenced before assignment”翻譯成中文，就是“未綁定局部變量：引用局部變量’outerVar’之前沒有賦值”。啥意思呢？在內部函數innerFun中，outerVar被Python解釋器看成是內部函數innerFun中的局部變量，並不是我們認爲的外部（函數outerFun中的）變量。即在innerFun中，outerVar只是一個尚未賦值的變量——儘管與外部的outerVar同名，因此不能執行加法計算。Python3.0以前的版本提供了global關鍵字，通過這個關鍵字能夠在函數內部引用並重新綁定（修改）全局變量：
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>>> x = 1
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>>> def c():
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global x
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x += 1
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print x
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>>> c() |
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這裏通過global關鍵字在函數c的局部作用域中引用了全局變量x，因此就可以重新綁定（修改）全局變量了。雖然能訪問和修改全局變量，但還是不能解決閉包訪問外部函數變量的問題。爲此，Python3.0增加了一個新關鍵字——nonlocal，用於在嵌套函數中訪問外部變量：
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>>> def outerFun():
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outerVar = 0
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def innerFun():
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nonlocal outerVar # 使用nonlocal引用外部函數變量
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outerVar += 1
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print(outerVar) # 注意，print在Python3.0中是函數，不是語句
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return innerFun
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>>> f = outerFun()
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>>> f() |
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>>> f() |
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而且，此時的外部變量對於內部的函數而言是共享的：
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>>> def outerFun():
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02 |
outerVar = 0
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03 |
def innerFun():
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04 |
nonlocal outerVar
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05 |
outerVar += 1
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06 |
print(outerVar)
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def innerFun2():
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08 |
nonlocal outerVar
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09 |
outerVar *= 2
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print(outerVar)
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return [innerFun,innerFun2] # 通過列表返回兩個函數
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>>> ff = outerFun()
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>>> ff[0]()
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>>> ff[1]()
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>>> ff[1]() # 連續調用兩次innerFun2
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>>> ff[0]() # 結果表明，兩個閉包共享同一個變量
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關於這一點改進的詳細內容，請參見PEP（Python Enhancement Proposals，Python改進建議）3104：Access to Names in Outer Scopes。