Python函数跟踪

Question

为了使递归过程更加明显,给出了这个例子:

def fib(n):
    if n == 0:
        return 0
    elif n == 1:
        return 1
    else:
        return fib(n - 1) + fib(n - 2)

def trace(f):
    f.indent = 0
    def g(x):
        print('|  ' * f.indent + '|--', f.__name__, x)
        f.indent += 1
        value = f(x)
        print('|  ' * f.indent + '|--', 'return', repr(value))
        f.indent -= 1
        return value
    return g


fib = trace(fib)
print(fib(4))

我能理解跟踪功能的"内容",但我不明白"如何".特别:

1)为什么我们有f.indent而不是简单的缩进= 0(好吧,我看到那不起作用,但我不明白为什么).

2)我不明白怎么做

print('|  ' * f.indent + '|--', 'return', repr(value))

在找到值之前不会执行.

有人会善意地解释整件事吗？

Answer 1

呼.好的,我们走吧!

首先,你有一个功能,任何功能.在你的情况下,那是fib().现在,在python中,函数也是对象,它们可以在运行时创建,所以我们实际上可以这样做:

def give_me_a_function():
    def f(x):
        return x

    return f

(警告:对于此答案的其余部分,"功能"这个词的可怕重复).

好吧,我们定义了一个不带参数和返回的函数,......另一个函数？那就对了!功能是对象!您可以在运行时创建它们!所以我们在原始函数中定义了第二个函数,并返回它,就像我们对任何其他对象一样.

现在,让我们做一些更复杂的事情:

def alter(other_function):
    def altered(x):
        return other_function(x) + 1

    return altered

这是什么东西？

好吧,我们定义了一个函数,alter().就像上面的例子一样,它在运行时创建一个函数并将其作为对象返回.我们已经涵盖了很多.

现在,如果函数是对象,并且可以创建并返回,为什么你不能将一个作为参数传递？打电话给它,你就是它!这是正确的:alter()将函数作为参数(*),并使用它.

所需要的alter()就是将上述魔法与这个新魔法结合起来:我们接收一个函数作为参数,动态创建另一个使用它的函数,并返回这个新的函数对象!

我们来试试吧.

>>> def f(x):
...     return 2*x
>>> new_function = alter(f)
>>> f(2)
4
>>> new_function(2)
5

它去了!alter()接受我的f(),创建一个将返回的新函数,并将f() + 1其作为返回值提供给我.我分配给它new_function,我有一个新的,自制的,运行时创建的功能.

(我确实警告过你使用'功能'一词,不是吗？)

现在,到你的代码.你做的事情比做的更复杂f() + 1.或不？好吧,你正在创建一个新函数,它接受原始函数,调用它并打印一些数据.这并不比我们刚刚做的那么神奇.哪个区别很大？

好吧,有一个细节:fib()是递归的,所以它自称,对吧？不!不是自己.它打电话fib(),你碰巧这样做:

fib = trace(fib)

个唱.fib()不再是自己了!现在fib()是trace(fib)!因此,当fib()进入递归时,它不会调用自身,而是调用我们创建的自身的包装版本.

这就是为什么缩进就像这样处理的原因.再看看trace(),现在知道它实际上是递归缩进的,这是有意义的,不是吗？你希望每个级别的递归都有一个缩进,所以递增它,调用fib()(记住,现在trace(fib)),然后当我们回来时(所以递归就来了,我们将要回到之前的版本)在调用链中的一步)我们减少它.

如果您仍然没有看到它,请尝试将所有功能移至fib().忘记装饰功能,这简直令人困惑.

啊.我真的希望这会有所帮助,而那些击败我的答案的那些人并没有把这个问题弄得过时了.

干杯!

(*)是啊是的鸭子打字yadda yadda可调用对象bla bla无关紧要.