在Python中创建函数列表（Python函数闭包bug？）

Question

我很了解函数式编程。我想创建一个函数列表，每个函数可以选择列表中的不同元素。我已经将我的问题简化为一个简单的示例。肯定这是Python的一个bug：

fun_list = []
for i in range(5):
    def fun(e):
        return e[i]
    fun_list.append(fun)

mylist = range(10)
print([f(mylist) for f in fun_list])

"显然"它应该返回[0,1,2,3,4]。但它却返回[4, 4, 4, 4, 4]。我如何强制Python做正确的事情？（这之前没有注意到吗？还是我太蠢了？）

这是Python 3.4.0（默认，Mar 25 2014，11:07:05）

谢谢， David

- user3539674

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当内部函数fun运行时，i的值为4。当您调用函数时，而不是定义函数时，行return e[i]会运行。 - Alex

Answer 1

我该如何强制Python做正确的事情？

这里有一种方法：

fun_list = []
for i in range(5):
    def fun(e, _ndx=i):
        return e[_ndx]
    fun_list.append(fun)

mylist = range(10)
print([f(mylist) for f in fun_list])

这是因为当执行fun的def语句时，默认值_ndx被计算并存储。（在Python中，def语句是执行的。）

- John1024

Answer 2

这显然是Python的一个bug...

这是对作用域的误解。由于所有五个fun()实例都在同一作用域中定义，它们将共享该作用域中所有名称的相同值，包括i。为了解决这个问题，您需要将循环本身所在的作用域与使用的值分开。这可以通过在完全不同的作用域内定义函数来实现。

fun_list = []

def retfun(i):
  def fun(e):
    return e[i]
  return fun

for i in range(5):
  fun_list.append(retfun(i))

mylist = range(10)
print([f(mylist) for f in fun_list])

- Ignacio Vazquez-Abrams

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这不是作用域的误解。我期望函数在当前环境中被评估，而不是在未来的某个环境中。合理的方法是将函数与当前环境的副本相关联，而不是在所有值都改变后的环境中。这就是为什么我们在特定的上下文中定义函数的原因... - user3539674

如果给它一个当前作用域的副本，那么它将无法与非本地作用域一起工作，因为这些作用域中的值永远不会改变。 - Ignacio Vazquez-Abrams

Answer 3

你可以使用 itemgetter 来完成这个任务：

from operator import itemgetter
fun_list = []
for i in range(5):
    fun_list.append(itemgetter(i))

mylist = range(10)
print([f(mylist) for f in fun_list])

在您的情况下，您将一个函数分配给所有引用全局变量i的元素，并使用调用时的i值（即所有调用的i值为4）。您需要一些类型的柯里化。

同样的代码，不包含itemgetter:

def indexer(i): return lambda y: y[i]

fun_list = []
for i in range(5):
    fun_list.append(indexer(i))

mylist = range(10)
print([f(mylist) for f in fun_list])

- perreal