是否在 Python 中的函数调用时进行分配？

Posted 2023-02-25

【中文标题】是否在 Python 中的函数调用时进行分配？

【英文标题】：Are assignments made at function call in Python?

【发布时间】：2017-09-21 21:28:09

【问题描述】：

在构建参数化装饰器时，我没有意识到 Python 中不允许对嵌套函数中传入的参数进行重新分配。进一步看，我意识到这也适用于简单的函数。我已将演示简化为以下嵌套函数：

def a(s):
    def b():
        def c():
#             nonlocal s                         # fix
            print(s)
#             while s:
#                 s -= 1                         # uncommenting raises UnboundLocalError 
            print(s)
            return None
        return c()
    return b()

a(3)
# 3
# 3

我希望通过添加注释 while 循环获得以下所需输出：

a(3)
# 3
# 0

接下来，取消注释 while 循环的两行会产生以下错误，这表明将值重新分配给 s 会引发错误：

<ipython-input-37-7141eb599936> in c()
      3         def c():
      4 #             nonlocal s                 # fix
----> 5             print(s)
      6             while s:
      7                 s -= 1                   # uncommenting raises UnboundLocalError

UnboundLocalError: local variable 's' referenced before assignment

最后，取消注释 nonlocal 解决了这个问题，并给出了 this post 建议的所需输出。

虽然问题解决了，但我想了解问题的根源。我注意到回溯指向参数化参数s（例如print(s)）的第一次使用，而不是指向实际导致错误的行（即while循环/赋值）。

我怀疑在调用函数时，Python 首先建立本地范围的分配。然后赋值优先于或覆盖从外部范围继承的变量。因此，如果没有分配给s，则使用外部s。相比之下，通过赋值，s 在函数调用时重新定义，初始赋值之前的任何引用都会引发错误。这是正确的，还是有人可以解释Python实际上在做什么？

【问题讨论】：

也许你可以看看 Python 如何使用pythontutor.com逐行执行文件！

@Windmill 我很欣赏这个建议。目前，pythontutor 显示s 在a() 的框架中可用，但并没有明确指出s 在嵌套函数中是如何观察到的。

【参考方案1】：

如果函数包含对变量的赋值（包括诸如-= 之类的扩展赋值，则该变量自动为局部变量，除非显式声明为global（或nonlocal）。如果没有赋值，则自动为全局的，不需要任何声明（因为当它没有值的来源时，它几乎不可能是局部变量）。这种分析是在生成任何代码之前执行的，所以你会遇到这样的情况，即后续代码行可能导致较早的行变成错误。

【讨论】：

这证实了我的怀疑。您是否知道支持这一点的参考资料？