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Python和Ruby中each循環(huán)引用變量問題（一個(gè)隱秘BUG?）

更新時(shí)間：2014年06月04日 09:18:39 作者：

這篇文章主要介紹了Python和Ruby中each循環(huán)引用變量問題,類似PHP的foreach中使用引用變量的問題,需要的朋友可以參考下

雖然這個(gè)問題我是在 Python 里遇到的，但是用 Ruby 解釋起來(lái)比較容易一些。在 Ruby 里，遍歷一個(gè)數(shù)組可以有很多種方法，最常用的兩種無(wú)非是 for 和 each：

arr = ['a', 'b', 'c']

arr.each { |e|
  puts e
}

for e in arr
  puts e
end

通常我比較喜歡后者，似乎因?yàn)閷懫饋?lái)比較好看，不過(guò)從效率上來(lái)說(shuō)前者應(yīng)該會(huì)稍微快一點(diǎn)，因?yàn)楹笳邔?shí)際上是在遍歷的過(guò)程中對(duì)每個(gè)元素都調(diào)用一個(gè) lambda 函數(shù)來(lái)做的，雖然一般情況下并不明顯，不過(guò)設(shè)置上下文并調(diào)用函數(shù)確實(shí)是有開銷的，特別是在動(dòng)態(tài)語(yǔ)言里面（不考慮 JIT 內(nèi)聯(lián)優(yōu)化的話）。不過(guò)這次的問題并不是性能。然而確實(shí)跟“ each 對(duì)每個(gè)元素都會(huì)新建一個(gè) scope 而 for 則不是”有關(guān)。

看下面一段代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

arr = ['a', 'b', 'c']
h1 = Hash.new
h2 = Hash.new

arr.each { |e|
  h1[e] = lambda { e+'!'}
}

for e in arr
  h2[e] = lambda { e+'!' }
end

h1['a'].call # => ?
h2['a'].call # => ?

兩個(gè) call 分別會(huì)得到什么？應(yīng)該已經(jīng)猜到了吧？分別是 'a!' 和 'c!' ，后者之所以是 'c!' 是因?yàn)?for 并沒有在循環(huán)的每一步都重新創(chuàng)建一個(gè) scope ，因此三個(gè) lambda 的 closure 引用到了同一個(gè)變量，而這個(gè)變量在最后一次被賦值為 'c' ，所以導(dǎo)致了這樣的后果。

問題其實(shí)出自我在用 Python 寫的一個(gè)小程序中的一段，代碼類似于這樣：

復(fù)制代碼代碼如下:

for prop in public_props:
    setattr(proxy, 'get_%s'%prop, lambda: self.get_prop(prop))

其中 proxy 是我提供的一個(gè)代理對(duì)象，將 self 的一些公開的屬性給暴露出去，因?yàn)橐拗茖?duì)非 public 的屬性的訪問，我并不想在這個(gè) proxy 中存放任何到 self 的引用，否則在沒有訪問權(quán)限限制的 Python 里通過(guò)類似 proxy._orig_self.some_private_prop 的方式來(lái)訪問是輕而易舉的。所以最后選擇了上面那樣的做法。

不幸的是，由于像剛才所說(shuō)的那樣，for 并沒有每次都單獨(dú)創(chuàng)建 scope ，因此 closure 全部引用到了同一個(gè)變量上，導(dǎo)致所有的屬性值取出來(lái)都是最后一個(gè)屬性了。看到這樣詭異的 bug ，如果是在 C/C++ 里面，我肯定要懷疑是內(nèi)存或者指針的問題了。不過(guò)想了半天才終于恍然大悟！不過(guò) Python 里面沒有 Ruby 那么方便的 each 可以用，lambda 用起來(lái)也很雞肋，所以最后通過(guò)定義一個(gè)局部的函數(shù)來(lái)解決了：

復(fù)制代碼代碼如下:

def proxy_prop(name):
    setattr(proxy, 'get_%s'%prop, lambda: self.get_prop(name)
for prop in public_props:
    proxy_prop(prop)

最后，還要多嘴一句，對(duì)于之前 Ruby 那個(gè)例子，如果把 each 和 for 的執(zhí)行順序顛倒過(guò)來(lái)，會(huì)得到不同的結(jié)果：

復(fù)制代碼代碼如下:

arr = ['a', 'b', 'c']
h1 = Hash.new
h2 = Hash.new

for e in arr
  h2[e] = lambda { e+'!' }
end

arr.each { |e|
  h1[e] = lambda { e+'!'}
}

h1['a'].call # => 'c!'
h2['a'].call # => 'c!'

現(xiàn)在兩個(gè)都是 'c!' 了！這是因?yàn)?Ruby 1.8 的實(shí)現(xiàn)里面 block 的參數(shù)可以對(duì)局部變量或者全局變量之類的任何東西進(jìn)行賦值，而不是通常意義上的一個(gè) lambda 函數(shù)的參數(shù)那么簡(jiǎn)單。由于前面的 for 語(yǔ)句在當(dāng)前作用域創(chuàng)建了一個(gè) e 作為局部變量，因此 each 就直接對(duì)這個(gè)局部變量進(jìn)行賦值了，這樣，每次引用到的又變成了同一個(gè)東西，導(dǎo)致了一個(gè)隱秘的 Bug ！

值得慶幸的是，block 的這個(gè)“特性”在 Ruby 1.9 中已經(jīng)被去除了，block 的參數(shù)只能是正常參數(shù)，所以就不再存在這樣的問題了。希望 1.9 盡快普及吧！

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