Question

假设我有一个通过闭包递归的函数：

def outer():
    def fact(n):
        return 1 if n == 0 else n * fact(n - 1)
    return fact

我现在想要序列化该函数并使用types.FunctionType重构它：

import pickle, marshal, copyreg, types

def make_cell(value):
    return (lambda: value).__closure__[0]

def make_function(*args):
    return types.FunctionType(*args)

copyreg.pickle(types.CodeType,
    lambda code: (marshal.loads, (marshal.dumps(code),)))
copyreg.pickle(type((lambda i=0: lambda: i)().__closure__[0]),
    lambda cell: (make_cell, (cell.cell_contents,)))
copyreg.pickle(types.FunctionType,
    lambda fn: (make_function, (fn.__code__, {}, fn.__name__, fn.__defaults__, fn.__closure__)))

buf = pickle.dumps(outer())
fn = pickle.loads(buf)

这适用于普通的闭包，但是fact会导致无限递归，因为pickle尝试在其闭包中序列化fact。在pickle中处理递归数据结构的常用方法是在构造和初始化之间记忆对象，但function对象是不可变的，fn.__closure__（元组）和单元对象：

>>> cell = (lambda i=0: lambda: i)().__closure__[0]
>>> cell.cell_contents = 5
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: attribute 'cell_contents' of 'cell' objects is not writable

据推测，在正常代码中构造递归函数时，语言必须做类似的事情，因为函数对象在构造之前不能放在其闭包中。构建我缺少的递归函数是否有一些魔力？

Answer 1

闭包绑定到自由变量，而不是它的值。对于自引用闭包，所有Python需要做的是首先为free fact名称创建一个闭包（尚未绑定到任何东西），用闭包创建函数对象，然后绑定fact那个对象。

因此，您需要将闭包和函数组合到同一个外部函数中，这样您就可以为函数绑定的名称创建一个闭包：

def create_closure_and_function(*args):
    func = None
    def create_function_closure():
         return func

    closure = create_function_closure.__closure__
    func = types.FunctionType(*args[:-1] + [closure])
    return func

为了使这个工作与unpickling你必须循环关闭参数（args[-1]）并检测有递归的位置，并用create_function_closure.__closure__[0]替换那个项，我想。 / p>

Answer 2

这就是我在Python 3中使用nonlocal：

的结果

def settable_cell():
    if False:
        x = None
    def set_cell(y):
        nonlocal x
        x = y
    return (lambda: x).__closure__[0], set_cell

在Python 2中使用生成器：

def settable_cell():
    def g():
        while True:
            x = (yield (lambda: x).__closure__[0])
    set_cell = iter(g()).send
    return set_cell(None), set_cell

这允许分离创建闭包单元格而不是设置其自由变量的值;解决方案的其余部分只需要摆弄pickle备忘录设施。

如何序列化递归函数？

2 个答案: