Python編程中運用閉包時所需要注意的一些地方

寫下這篇博客，起源于Tornado郵件群組的這個問題how to use outer variable in inner method，這里面老外的回答很有參考價值，關鍵點基本都說到了。我在這里用一些有趣的例子來做些解析，簡要的闡述下Python的閉包規則，首先看一個經典的例子:

def foo():
 a = 1
 def bar():
  a = a + 1
  # print a + 1
  # b = a + 1
  # a = 1
  print id(a)
 
 bar()
 print a, id(a)

在Python2.x上運行這個函數會報UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment即本地變量在引用前未定義，如何來理解這個錯誤呢？PEP 227里面介紹到，Python解析器在搜索一個變量的定義時是根據如下三級規則來查找的：

The Python 2.0 definition specifies exactly three namespaces to check for each name — the local namespace, the global namespace, and the builtin namespace.

這里的local實際上可能還有多級，上面的代碼就是一個例子，下面通過對代碼做些簡單的修改來一步步理解這里面的規律：

• 如果將a = a + 1這句換成print a + 1或者b = a + 1，是不會有問題的，即在內部函數bar內，外部函數foo里的a實際是可見的，可以引用。
• 將a = a + 1換成 a = 1也是沒有問題的，但是如果你將兩處出現的a的id打印出來你會發現，其實這兩個a不是一回事，在內部函數bar里面，本地的a = 1定義了在bar函數范圍內的新的一個局部變量，因為名字和外部函數foo里面的變量a名字相同，導致外部函數foo里的a在內部函數bar里實際已不可見。
• 再來說a = a + 1出錯是怎么回事，首先a = xxx這種形式，Python解析器認為要在內部函數bar內創建一個新的局部變量a，同時外部函數foo里的a在bar里已不可見，而解析器對接下來對右邊的a + 1的解析就是用本地的變量a加1，而這時左邊的a即本地的變量a還沒有創建(等右邊賦值呢)，因此就這就產生了一個是雞生蛋還是蛋生雞的問題，導致了上面說的UnboundLocalError的錯誤。

要解決這個問題，在Python2.x里主要有兩個方案：

用別名替代比如b = a + 1，內部函數bar內只引用外部函數foo里的a。
將foo里的a設成一個容器，如list

 def foo():
  a = [1, ]
  def bar():
   a[0] = a[0] + 1
  
  bar()
  print a[0]

當然這有些時候還是很不方便，因此在Python3.x中引入了一個nonloacal的關鍵字來解決這個問題，只要在a = a + 1前加一句nonloacal a即可，即顯式的指定a不是內部函數bar內的本地變量，這樣就可以在bar內正常的使用和再賦值外部函數foo內的變量a了。

在搜索Python閉包相關的材料中，我在StackOverflow上發現一個有趣的有關Python閉包的問題，有興趣的可以思考思考做做看，結果應該是什么？你預期的結果是什么，若不一致，如果要得到你預期的結果應該怎么改？

flist = []
 
for i in xrange(3):
 def func(x): return x * i
 flist.append(func)
 
for f in flist:
 print f(2)