类中生成器中的变量范围

Question

我认为我很了解变量和生成器在 Python 中的工作原理。
但是，下面的代码让我很困惑。

from __future__ import print_function

class A(object):
    x = 4
    gen = (x for _ in range(3))

a = A()
print(list(a.gen))

运行代码时（Python 2），它说：

Traceback (most recent call last):
  File "Untitled 8.py", line 10, in <module>
    print(list(a.gen))
  File "Untitled 8.py", line 6, in <genexpr>
    gen = (x for _ in range(3))
NameError: global name 'x' is not defined

在 Python 3 中，它表示 NameError: name 'x' is not defined
但是，当我跑步时：

from __future__ import print_function

class A(object):
    x = 4
    lst = [x for _ in range(3)]

a = A()
print(a.lst)

该代码在 Python 3 中不起作用，但在 Python 2 或类似的函数中起作用

from __future__ import print_function

def func():
    x = 4
    gen = (x for _ in range(3))
    return gen

print(list(func()))

此代码在 Python 2 和 Python 3 或模块级别上运行良好

from __future__ import print_function

x = 4
gen = (x for _ in range(3))

print(list(gen))

该代码在 Python 2 和 Python 3 中也能正常运行。

为什么class会出错？

Answer 1

因为x 是一个类属性（静态变量），您可以像这样访问它，

示例

>>> class A(object):
...     x = 4
...     gen = (A.x for _ in range(3))
...
>>> a = A()
>>> list(a.gen)
[4, 4, 4]

---

这里甚至gen 是另一个类属性，这意味着，

>>> b = A()
>>> list(b.gen)
[]

这给了空，因为生成器已经耗尽。

---

发生这种情况是因为生成器仅在您发出 a.gen 时才被评估，此时它将无法解析名称 x。

Answer 2

那是因为x 是一个类变量。在 python 中，必须使用self（例如从实例方法访问）或类名来访问类变量。

class A(object):
    x = 4
    gen = (A.x for _ in range(3))

    def call_me(self):
        print self.x

a = A()
a.call_me()
print list(a.gen)

更详细的讨论见 Static class variables in Python 和 Why is Python class not recognizing static variable

Answer 3

正如其他答案所述，它是True 发生的，因为它是静态变量。但限制你的代码工作的不仅仅是那个属性。实际原因是变量的作用域和它执行的作用域。例如，创建一个类：

class A(object):
    x = 999999
    y = x +1

如果您访问它的类属性A.x 和A.y，它将起作用。因为，在初始化y 时，x 被替换为表达式x+1 中的值。因为x 的范围在类内。

但是，这不会发生在生成器的情况下。即在您的示例中：

class A(object):
    x = 4
    gen = (x for _ in range(3))

当您执行list(a.gen) 时，它将在类外部执行（因为生成器在运行时进行评估）并检查当前范围内x 的引用。由于x 没有在该范围内初始化，因此会引发错误。

当您显式初始化 x=4 时，它会起作用，因为现在生成器表达式的值是 x，它可以使用它。

为了使您的生成器表达式正常工作，正如其他人所说，您必须将其定义为：

class A(object):
    x = 4
    gen = (A.x for _ in range(3))
    #      ^ mentioning `A.x` is the value to access