為什麼循環中的 Python 詞法閉包會產生意外結果？

Python 中的詞法閉包：了解意外行為

在Python 中，詞法閉包允許內部函數訪問封閉範圍中定義的函數訪問封閉範圍中定義的函數變數。但是，在迴圈中定義修改共享變數的函數時，會出現意外行為。為了說明這一點，請考慮以下 Python 程式碼：

flist = []

for i in range(3):
    def func(x): return x * i
    flist.append(func)

for f in flist:
    print(f(2))

此程式碼列印“4 4 4”，這令人驚訝，因為人們可能會期望“0 2 4”。這種意外行為的原因在於關閉機制。在 Python 中，循環內定義的函數會建立新函數，但共用封閉範圍，在本例中為全域範圍。因此，當隨後修改 i 的值時，清單中的所有函數都會引用相同的修改後的 i 值。

要解決此問題，需要為循環中的每個函數建立唯一的環境。這可以透過使用函數建立器來完成：

flist = []

for i in range(3):
    def funcC(j):
        def func(x): return x * j
        return func
    flist.append(funcC(i))

for f in flist:
    print(f(2))

在這個修改後的程式碼中，每次呼叫 funcC 都會產生一個新的閉包環境，並且具有自己的 i 值。因此，清單中的每個函數都可以存取不同的 i 值，從而導致預期輸出「0 2 4」。

這種行為強調了理解閉包在 Python 中如何運作的重要性，尤其是當處理副作用和函數式程式設計時。當循環內定義的函數共享修改後的變數時，可能會出現意外行為。利用函數創建器有助於為每個函數創建獨特的環境，並確保實現所需的行為。

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