Python和Lua的默认作用域以及闭包

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Python和Lua的默认作用域以及闭包

默认作用域

前段时间学了下Lua，发现Lua的默认作用域和Python是相反的。Lua定义变量时默认变量的作用域是全局（global，这样说不是很准确，Lua在执行x = 1这样的语句时会从当前环境开始一层层往上查找x，只有在找不到x的情况下才定义全局变量）的，而Python定义变量时默认变量的作用域是局部（local）的（当前块）。另外，Lua可以再定义变量时在变量前加上local关键字来定义局部变量，而Python没有类似的关键字，Python的变量只能定义在当前块中。

我们知道，全局变量是不好的，而局部变量是好的，写程序应该尽量使用局部变量。所以一开始时我觉得Python的这种约定比较好，它的优点就是可以少打些字。写Lua程序时不断在心底默念“勿忘local，勿忘local”，然而还是有时会出现几个漏网之鱼并引发了一些神奇的bug。

闭包

第一次意识到Python默认作用域的问题是在使用闭包时碰到的。关于闭包，Lua教程上有一段代码：

						function new_counter()

						  local n= 0

						  local function counter()

						    n= n+ 1

						    return n

						  end

						  return counter

						end

						c1= new_counter()

						c2= new_counter()

						print(c1()) -- 打印1

						print(c2()) -- 打印1

						print(c1()) -- 打印2

						print(c2()) -- 打印2

闭包的本质可以参考SICP第三章的环境模型。在这里可以简单的想象为函数counter有一个私有成员n。

现在问题来了：我想用Python实现同样功能的闭包？

首先直接从Lua代码依葫芦画瓢改写成Python代码：

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						def new_counter():

						  n= 0

						  def counter():

						    n= n+ 1

						    return n

						  return counter

然后傻眼：这个程序不能运行，第4行访问了未赋值的变量n。出错的原因并非是Python不支持闭包，而是Python的赋值操作访问不了上一层的变量n（实际上，Python认为这是定义局部变量，而非赋值。在Python中定义局部变量与赋值操作在语法上是冲突的，Python干脆只支持可重定义的定义语句）。由于Python默认作用域是局部的，所以当程序运行到n = n + 1时，Python认为这是一个变量定义操作，于是创建了一个（未初始化的）局部变量n——并且顺利地覆盖了new_counter这一层的n——然后试图把n + 1赋值给n，但是n未初始化，n + 1没法计算，所以程序报错。

可以用个小技巧来实现闭包赋值的功能：

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						def new_counter():

						  n= [0]

						  def counter():

						    n[0]= n[0]+ 1

						    return n[0]

						  return counter

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