Python-词汇闭包如何工作？

Question

当我研究Java代码中的词法闭包问题时，我在Python中遇到了这个问题：

flist = []

for i in xrange(3):
    def func(x): return x * i
    flist.append(func)

for f in flist:
    print f(2)

请注意，此示例应避免使用lambda。它打印“ 4 4 4”，这是令人惊讶的。我希望“ 0 2 4”。

等效的Perl代码可以正确执行此操作：

my @flist = ();

foreach my $i (0 .. 2)
{
    push(@flist, sub {$i * $_[0]});
}

foreach my $f (@flist)
{
    print $f->(2), "\n";
}

打印“ 0 2 4”。

你能解释一下区别吗？

更新：

这个问题是不是与i是全球性的。这显示相同的行为：

flist = []

def outer():
    for i in xrange(3):
        def inner(x): return x * i
        flist.append(inner)

outer()
#~ print i   # commented because it causes an error

for f in flist:
    print f(2)

如注释行所示，i在这一点上未知。仍然打印“ 4 4 4”。

Answer 1

实际上，Python的行为符合定义。创建了三个单独的函数，但是每个函数都封闭了定义它们的环境 -在这种情况下，是全局环境（如果将循环放在另一个函数内部，则为外部函数的环境）。不过，这确实是问题所在-在这种环境下，i发生了变异，并且所有闭包都引用相同的i。

这是我能想到的最佳解决方案-创建一个函数创建器，然后调用它。这将为所创建的每个函数强制使用不同的环境，每个函数具有不同的i。

flist = []

for i in xrange(3):
    def funcC(j):
        def func(x): return x * j
        return func
    flist.append(funcC(i))

for f in flist:
    print f(2)

当您混合副作用和功能编程时，就会发生这种情况。

Answer 2

循环中定义的函数会在i其值更改时继续访问相同的变量。在循环的最后，所有函数都指向同一个变量，该变量在循环中保存着最后一个值：结果就是示例中所报告的结果。

为了评估i和使用其值，一种常见的模式是将其设置为参数默认值：在def执行语句时评估参数默认值，因此冻结了循环变量的值。

预期的工作如下：

flist = []

for i in xrange(3):
    def func(x, i=i): # the *value* of i is copied in func() environment
        return x * i
    flist.append(func)

for f in flist:
    print f(2)