在Python中生成函数列表

Question

我有以下Python代码，可以生成匿名函数列表：

basis = [ (lambda x: n*x) for n in [0, 1, 2] ]     
print basis[0](1)

我本以为它与之等价

basis = [ (lambda x: 0*x), (lambda x: 1*x), (lambda x: 2*x) ]
print basis[0](1)

然而，第二个代码片段打印出了我期望的0，但是第一个代码片段打印出了2。第一个代码片段有什么问题？为什么它的行为与预期不同？

- D R

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相关问题：https://dev59.com/UnVC5IYBdhLWcg3w7V_3 - jfs

Answer 1

你可以使用默认参数来在 n 上创建一个闭包。

>>> basis = [ (lambda x,n=n: n*x) for n in [0, 1, 2] ]     
>>> print basis[0](1)
0

- John La Rooy

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这项技术经常用于将方法作为回调函数传递。它看起来类似于 register_event_handler(event=evt, callback=lambda cbVar1, cbVar2, s=self: s.handle_evt(cbVar1, cbVar2))。 - Mike DeSimone

Answer 2

因为这是“按名称传递”的方式。

也就是说，当运行lambda时，它执行n*x： x绑定到1（它是一个参数），n在环境中查找（它现在是2）。因此，结果是2。

- luispedro

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这并没有解释为什么当我们使用生成器推导式时，会展现出相同的行为，而这个过程并没有将 n "泄漏" 到 locals() 中。据我所知，n 的值是从 lambda 函数的 .func_closure 中查找的，而当 n 不再存在时，这个过程又是如何神奇地引用到上一次 n 所指向的对象的完全不清楚。 - Karl Knechtel

Answer 3

问题在于第一个示例中，每个lambda都绑定到相同的n——换句话说，它捕获了变量本身，而不是变量的值。由于n在循环结束时的值为2，因此每个lambda都使用值2作为n的值。

显然，您可以使用默认参数来解决这个问题：

basis = [ (lambda x,n=n: n*x) for n in [0, 1, 2] ]
print basis[0](1) 

由于默认参数值是常量，n=n右侧的n将在每次循环中被求值，以给您一个新的捕获值。

- Gabe

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有关如何修复它的任何建议？ - D R

Celil：我编辑了我的答案，提供了一个建议的修复方法，但并不是非常优雅。 - Gabe

默认参数可能不太优雅，但它们比我以前使用的显式部分求值要容易得多：basis = [(lambda n:(lambda x: n * x))(n) for n in range(3)]。:/ 默认参数在不可变的意义上并不是“常量”，但它确实会被评估并绑定到 lambda 的 .func_defaults 中。闭包参数也是如此，但显然以一种更神奇的方式... - Karl Knechtel

Karl：所谓“常量”，是指表达式只被计算一次且永不改变。当然，如果该表达式计算结果为引用，则可以更改其所引用的对象，但无法更改引用本身。 - Gabe

Answer 4

我想帮助理解Karl Knechtel（2010年12月13日7:32）的评论。以下代码展示了如何使用生成器，原始的lambda定义可以得到预期的结果，但是使用列表或元组则不行：

>>> #GENERATOR
... basis = ( (lambda x: n*x) for n in [0, 1, 2] )  
>>> print(type(basis))
<type 'generator'>
>>> basis = ( (lambda x: n*x) for n in [0, 1, 2] ) 
>>> print([x(3) for x in basis])
[0, 3, 6]
>>> #TUPLE
... basis = tuple( (lambda x: n*x) for n in [0, 1, 2] )
>>> print(type(basis))
<type 'tuple'>
>>> print([x(3) for x in basis])
[6, 6, 6]
>>> #LIST
... basis = list( (lambda x: n*x) for n in [0, 1, 2] )
>>> print(type(basis))
<type 'list'>
>>> print([x(3) for x in basis])
[6, 6, 6]
>>> #CORRECTED LIST
... basis = list( (lambda x, n=n: n*x) for n in [0, 1, 2] )
>>> print(type(basis))
<type 'list'>
>>> print([x(3) for x in basis])
[0, 3, 6]

- Mantxu