Question

代码优先：

def another_func(func):
    func()


def outer_func(pa=1, pb=2):
    def inner_func():
        print(pa)
    print(type(inner_func))
    another_func(inner_func)

if __name__ == '__main__':
    outer_func()
    #print "1"

我不确定“ inner_func”调用的参数是“ outer_func”，但是它在“ outer_func”的主体中。当被another_func调用时，如何“知道”有一个“ pa”？

我的意思是，当另一个在“ outer_func”中调用时，实际上传递给another_func的是什么？似乎除了函数对象的引用以外，还有其他东西。

Answer 1

Python中的函数对象不仅仅是函数，它们是closures：¹，它们带有对执行def语句的本地环境的引用。

特别是，可以从outer_func内部访问inner_func内部的局部变量。（即使您return inner_func，这些值也会保持活动状态，因此只要inner_func处于活动状态，闭包仍将起作用。）

如果在nonlocal内添加inner_func语句，它甚至可以从outer_func的主体中重新分配局部变量。

这是如何工作的？

好吧，def语句²就像其他语句一样。它所做的是这样的：

inner_func = _make_closure(<code from compiling inner_func body>, locals())

<code from compiling inner_func body>实际上是一个常量值-编译器会在code时将模块中每个函数的主体编译为常量import对象。

但是从那个_make_closure返回的函数对象是一个动态创建的新事物，它引用了烘焙到其中的局部变量。每次运行outer_func时，它都会从同一inner_func创建一个新的<code>闭包，每个闭包都捕获当前的本地环境。

细节有些复杂-在某种程度上，实现之间会有所不同，因此这将是CPython特定的。

编译器的一部分工作是弄清楚函数中每个名称是什么类型的变量。您可能已经阅读了关于全局变量与局部变量的规则（当且仅当您在函数体中某处对名称进行了赋值并且没有global语句时，变量才是局部变量）。但是闭包使事情变得更加复杂。

如果变量本来应该是，但是嵌套函数引用该变量但未分配该变量，或者具有nonlocal语句，则该变量为外部函数，内部函数中的自由变量。³
当解释器调用函数时，它将创建一个frame对象，该对象保存本地命名空间-对该函数所有本地变量的引用。
但是单元格变量是特殊的：解释器为每个单元格创建一个特殊的cell对象，并且对该单元格的引用进入了名称空间，因此每次在值前面都有一个额外的取消引用您访问或更改它。
上面的_make_closure伪代码所做的是将单元格从外部函数的框架复制到嵌套函数__closure__上的特殊属性。
然后，当您调用内部函数时，解释器将这些单元格从__closure__复制到该函数的框架中。
因此，外部函数的框架和内部函数的框架都引用相同的单元格，这就是它们可以共享变量的方式。

有关更多信息，请参见inspect模块的文档，该文档向您展示如何在交互式解释器中找到__closure__和co_freevars之类的内容，以及dis模块可以让您查看函数被编译为的实际字节码。

_{1。这是具有一系列相关但不同含义的单词之一。 “关闭”可以表示在函数中捕获本地名称空间的技术，或者可以表示已捕获的名称空间，或者可以表示已附加捕获的名称空间的函数，或者可以表示捕获的名称空间中的变量之一。。通常，从上下文中明显看出您的意思。如果不是，则必须说“关闭捕获”或“关闭函数”或“关闭变量”之类的内容。}

_{2。如果您想知道，lambda表达式的工作方式与def语句完全相同。而且class的定义不完全相同，而是相似的。}

_{3。如果您具有多层嵌套，实际上实际上仍然更加复杂，但是我们可以忽略它。}

Answer 2

如果函数与函数对象在一起，您似乎会混淆代码。读取源文件时，代码对象仅被评估一次。但是，每次调用inner_func时都会创建一个名为outer_func的新功能对象。发生这种情况是因为def语句是一种赋值类型：它将一个函数对象与指定的名称相关联。

当然，函数对象包含对其代码的引用，以及对其将需要操作的所有名称空间的引用，包括其父级的非本地名称空间和全局模块名称空间。

因此，pa中inner_func的值将与调用时outer_func中的值相同。引用指向名称空间，而不是名称本身。如果outer_func返回（认为是装饰器），则名称空间将是固定的，并且只能通过inner_func对其的特殊引用进行访问。

嵌套函数如何评估外部作用域的变量？

2 个答案: