如何避免推導式中 Python 賦值表達式的泄漏

Question

在Effective Python一書中，作者建議使用賦值表達式來避免理解中的冗余，例如：

def fun(i):
    return 2 * i

result = {x: y for x in [0, 1, 2, 3] if (y := fun(x)) > 3}

代替

result = {x: fun(x) for x in [0, 1, 2, 3] if fun(x) > 3}

result的值為{2: 4, 3: 6} 。

作者指出

如果推導式在推導式的值部分使用海象運算符並且沒有條件，它會將循環變量泄漏到包含范圍中。 [...] 最好不要泄漏循環變量，因此我建議僅在推導式的條件部分使用賦值表達式。

但是，在上面的示例中， y在程序結束時設置為 6。 因此，賦值表達式中的變量泄漏了，盡管它是在條件中定義的。

列表推導式也會發生同樣的事情：

>>> _ = [(x, leak) for x in range(4) if (leak := 2 * x) > 3]
>>> leak
6

甚至對於生成器表達式：

>>> it = ((x, leak) for x in range(4) if (leak := 2 * x) > 3)
>>> next(it)
(2, 4)
>>> leak
4
>>> next(it)
(3, 6)
>>> leak
6

我錯過了什么？ 有什么方法可以完全避免在推導式中的賦值表達式泄漏？

Answer 1

在 Python 中，不可能不泄漏循環變量

與 C 或 Java 等其他語言不同，Python 在if和for塊中沒有單獨的作用域。 因此，當您在if語句、 for循環或列表推導式中使用:=運算符時，分配的變量將在整個函數或類定義的其余部分都在范圍內。 這也意味着在每個for循環之后，循環變量仍將在范圍內並包含循環最后一次迭代的值。

如果Effective Python的作者認為這是一件壞事，我不同意他的觀點。 “泄漏”循環變量非常有用！ 考慮以下示例：

while line := f.readLine():
    if 'Kilian' in line:
        break

print('This is the first line that contains your name: ', line)

但是，此規則有一個例外：在列表推導式中進行的隱式賦值有自己的作用域：

>>> [x for x in range(10)]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> x
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'x' is not defined

這個例外可能是您的困惑的根源。 這只是一種特殊情況，在列表推導式中使用:=時不適用。