【盘点】Python语法中的模糊语义(面试必备)


1. 切片不执行越界检查和报错

下面代码的输出结果将是什么?

list = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print list[10:]

下面的代码将输出空列表 [] ,不会产生IndexError错误。就像所期望的那样,尝试用超出成员的个数的index来获取某个列表的成员。

例如,尝试获取 list[10] 和之后的成员,会导致 IndexError .

然而,尝试获取列表的切片,开始的index超过了成员个数不会产生IndexError,而是仅仅返回一个空列表。

这成为特别让人恶心的疑难杂症,因为运行的时候没有错误产生,导致bug很难被追踪到。

2. 空列表的创建

1ist = [[ ]] * 5
list  # output?
list[0].append(10)
list  # output?
list[1].append(20)
list  # output?
list.append (30)
list  # output?

2,4,6,8行将输出什么结果?试解释。

输出的结果如下

[[],[],[],[],[]]
[[10],[10],[10],[10],[10]]
[[10,20],[10,20],[10,20]]
[[10,20],[10,20],[10,20],[10,20],[10,20],30]

第一行的输出结果直觉上很容易理解,例如 list = [ [ ] ] * 5 就是简单的创造了5个空列表。然而,理解表达式 list=[ [ ] ] * 5 的关键一点是它不是创造一个包含五个独立列表的列表,而是它是一个创建了包含对同一个列表五次引用的列表。只有了解了这一点,我们才能更好的理解接下来的输出结果。

3. 重点来了:闭包的延迟绑定

下面这段代码的输出结果将是什么?请解释。

def multipliers():
    return [lambda x : i*x for i in range(4)]

print [m(2) for m in multipliers()]

你如何修改上面的multipliers的定义产生想要的结果?
上面代码输出的结果是 [6, 6, 6, 6] ,而不是我们想的 [0, 2, 4, 6]

lambda x: x*i 为内层(嵌)函数,他的命名空间中只有 x 没有 i ,所以运行时会向外层函数(这儿是列表解析式函数 [ ])的命名空间中请求 i 。而当列表解析式运行时,列表解析式命名空间中的 i 经过循环依次变化为 0->1->2->3 最后固定为 3 ,
所以当 lambda x: x*i 内层函数运行时,去外层函数取i,每次都只能取到3。

为什么每次只能取到3呢?闭包函数在运行时才会调取i值,而此时 for i in range(4) 已经处理完成,故而i值已经固定。


上述问题产生的原因是Python闭包的延迟绑定。这意味着内部函数被调用时,参数的值在闭包内进行查找。因此,当任何由multipliers()返回的函数被调用时,i的值将在附近的范围进行查找。那时,不管返回的函数是否被调用,for循环已经完成,i被赋予了最终的值3。

因此,每次返回的函数乘以传递过来的值3,因为上段代码传过来的值是2,它们最终返回的都是6(3*2)。碰巧的是,《The Hitchhiker’s Guide to Python》也指出,在与lambdas函数相关也有一个被广泛被误解的知识点,不过跟这个case不一样。由lambda表达式创造的函数没有什么特殊的地方,它其实是和def创造的函数式一样的。

下面是解决这一问题的一些方法。

一种解决方法就是用Python生成器。

def multipliers():
    for i in range(4): yield lambda x : i * x

另外一个解决方案就是创造一个闭包,利用默认函数立即绑定。

def multipliers():
    return [lambda x, i=i : i * x for i in range(4)]

还有种替代的方案是,使用偏函数:

from functools import partial
from operator import mul

def multipliers():
    return [partial(mul, i) for i in range(4)]
posted @ 2020-09-25 21:13  brt2  阅读(213)  评论(0编辑  收藏  举报