twisted defer的一个bug

[shhgs]

上代码是王道。我们就直接王道吧。

In [1]: from twisted.internet import defer

In [2]: d = defer.Deferred()

In [3]: for i in range(10):
...: d.addCallback(lambda a : a + i)
...:
...:
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>
Out[3]: <Deferred at 0x20fd320>

In [4]: d.callback(0)

In [5]: d
Out[5]: <Deferred at 0x20fd320 current result: 90>

In [6]: d2 = defer.succeed(0)

In [7]: for i in range(10):
...: d2.addCallback(lambda a : a + i)
...:
...:
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 0>
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 1>
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 3>
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 6>
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 10>
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 15>
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 21>
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 28>
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 36>
Out[7]: <Deferred at 0x2100290 current result: 45>

In [8]: d2
Out[8]: <Deferred at 0x2100290 current result: 45>

这个很离谱呀。再接再厉

In [27]: d = defer.Deferred()

In [28]: d.addCallback(lambda a : a + 0)
Out[28]: <Deferred at 0x217ec68>

In [29]: d.addCallback(lambda a : a + 1)
Out[29]: <Deferred at 0x217ec68>

In [30]: d.addCallback(lambda a : a + 2)
Out[30]: <Deferred at 0x217ec68>

In [31]: d.addCallback(lambda a : a + 3)
Out[31]: <Deferred at 0x217ec68>

In [32]: d.callback(0)

In [33]: d
Out[33]: <Deferred at 0x217ec68 current result: 6>

正常。

In [35]: d = defer.Deferred()

In [36]: for i in range(4):
....: d.addCallback(lambda a : a + i)
....:
....:
Out[36]: <Deferred at 0x218e098>
Out[36]: <Deferred at 0x218e098>
Out[36]: <Deferred at 0x218e098>
Out[36]: <Deferred at 0x218e098>

In [38]: d.callback(0)

In [39]: d
Out[39]: <Deferred at 0x218e098 current result: 12>

不正常。

看来
d.addCallback(foo)
d.addCallback(bar)
同
d.addCallback(foo).addCallback(bar)
之间有微妙的区别。但具体是什么，百思不得其解。望有达人能点点拨一二。

btw: Sorry Leo Jay, 刚才发错邮箱了。

[Andelf]

2010/10/24 shhgs <shhgs....@gmail.com>

上代码是王道。我们就直接王道吧。

老问题其实似乎。

 http://math.andrej.com/2009/04/09/pythons-lambda-is-broken/  

[Andelf]

2010/10/24 Andelf <and...@gmail.com>

2010/10/24 shhgs <shhgs....@gmail.com>

上代码是王道。我们就直接王道吧。

>>> fs = [(lambda n: i + n) for i in range(10)]
>>> fs[3](4)
13

不觉得该是 3 + 4 = 7 么?

>>> [f(4) for f in fs]
[13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13]

.....撞石头上了... 换 def 看:

>>> fs = []
>>> for i in range(10):
...    def f(n): return i+n
...    fs.append(f)
...
>>> [f(4) for f in fs]
[13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13]

其实这时候已经有点眉目了, 继续看下去:

>>> fs = []
>>> for i in range(10):
...    def f(n, i=i): return i+n
...    fs.append(f)
...
>>> [f(4) for f in fs]
[4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]

作者提到 Haskell 是没问题的:

Prelude> let fs = [(\n -> i + n) | i <- [0..9]] 
Prelude> [f(4) | f <- fs]  

[4,5,6,7,8,9,10,11,12,13]

你想明白了么？我觉得是这个原因。

不是　twisted 的关系，

所以　python 不够　functional 其实 

[头太晕]

你的问题不在defer,而在lambda

直接上代码了。

>>> for i in range(10):

...     (lambda :i)()

... 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

>>> funcs = [lambda :i for i in range(10)]

>>> for func in funcs:

...     func()

... 

9

9

9

9

9

9

9

9

9

9

>>> 

2010/10/24 shhgs <shhgs....@gmail.com>

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[头太晕]

2010/10/24 Andelf <and...@gmail.com>

这个够详细

[shhgs]

嗯。看来是跟这个有关。

In [5]: def func(n, l = []):
l.append(n)
print l
...:
...:

In [8]: func(1)
[1]

In [9]: func(2)
[1, 2]

In [10]: func(3)
[1, 2, 3]

这么有个性的东西，已经不能算bug了，得是一个feature吧。

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[Shell Xu]

其实这是一个函数和闭包的问题，python的闭包实现是错误的。

首先是大家的问题，一个无聊的语法误解。

>>> fs = []

>>> for i in range(10):

...     def f(n):

...             print locals()

...             return i+n

...     fs.append(f)

...

>>> [f(4) for f in fs]

{'n': 4}

{'n': 4}

{'n': 4}

{'n': 4}

{'n': 4}

{'n': 4}

{'n': 4}

{'n': 4}

{'n': 4}

{'n': 4}

[13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13]

注意locals()的输出，这时候i不在locals中。为了看的更清楚，我们改写代码。

>>> fs = []

>>> for i in range(10):

...     def f(n):

...             print 'i' in globals()

...             return i+n

...     fs.append(f)

...

>>> [f(4) for f in fs]

True

True

True

True

True

True

True

True

True

True

[13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13]

注意到这个错误的原因了吧？我们输出的函数虽然是多个不同的函数对象，但是其对i的引用都是全局的。再执行下面的代码？

>>> i = 100

>>> [f(4) for f in fs]

True

True

True

True

True

True

True

True

True

True

[104, 104, 104, 104, 104, 104, 104, 104, 104, 104]

这根本是个无聊的语法错误。

同样，我们执行下面的程序。

>>> fs = [(lambda n: 'i' in globals()) for i in range(10)]

>>> [f(4) for f in fs]

[True, True, True, True, True, True, True, True, True, True]

>>> fs = [(lambda n: 'i' in globals()) for kkk in range(10)]

>>> kkk

同学们注意了，[for *name* in ...]的机制中，name不是一个被封闭在语法块内部的名称。于是，发生问题的原因也很清楚，我们弄出了一堆引用全局变量的i+n。

下面是闭包的语法。

>>> def a():

...     rslt = []

...     for i in xrange(0, 10):

...             def f(n):

...                     print 'i' in locals(), 'i' in globals()

...                     return i + n

...             rslt.append(f)

...     return rslt

...

>>> fs = a()

>>> [f(4) for f in fs]

True False

True False

True False

True False

True False

True False

True False

True False

True False

True False

[13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13]

咦，出错了，为什么？

正确的闭包实现上，每个函数指针拥有他自己的locals，而且这个结构应当是一个名称栈，顶部的名称定义覆盖底部的。而python的实现中，对一个f的多次定义，虽然生成了多个function object，但是却只使用一个locals与之对应。导致这些locals之间会发生互相干扰。如果i不是一个单纯的变量，而是一个list，还会出现更好玩的现象。是不是有人觉得耳熟？没错，这就是这个定义的问题根源。

def f(a, b, c = []):

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[shhgs]

下面的问题是，这个bug什么时候能修正。

看来很难呀。

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[victor lee]

当年我搞多线程时传lambda也悲剧了。

2010/10/24 shhgs <shhgs....@gmail.com>

[lee Alexander]

换个写法不就搞定了，非要蛋痛这个问题呢，龟叔不打算修复就不活拉？

Alexander.Li
+86 15308006505
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site:http://alexander-lee.cnblogs.com

[Qing Chiang]

不大赞同你的观点呢。我刚刚试了一下，得到了下面的结果：

In [38]: ls = []
In [39]: for i in range(3):
....: def f(k = i):
....: print locals()
....: ls.append(f)
....:
....:

In [40]: ls[0]()
{'k': 0}

In [41]: ls[1]()
{'k': 1}

In [42]: ls[2]()
{'k': 2}

这似乎表明，每一个已定义的 f ，都有自己独立的作用域。
而这段代码：

>>> fs = []
>>> for i in range(10):
... def f(n):
... print locals()
... return i+n
... fs.append(f)

之所以会有问题，在于，代码并没有在 f 的作用域中添加 i 这个变量，
导致每次对 i 的调用，取的都是全局的 i 值。

[Shell Xu]

在 2010年10月24日 下午2:11，Qing Chiang <chiang.gm@gmail.com>写道：

不大赞同你的观点呢。我刚刚试了一下，得到了下面的结果：

In [38]: ls  = []
In [39]: for i in range(3):
  ....:     def f(k = i):
  ....:         print locals()
  ....:     ls.append(f)
  ....:
  ....:

In [40]: ls[0]()
{'k': 0}

In [41]: ls[1]()
{'k': 1}

In [42]: ls[2]()
{'k': 2}

这似乎表明，每一个已定义的 f ，都有自己独立的作用域。
而这段代码：

>>> fs = []
>>> for i in range(10):
...     def f(n):
...             print locals()
...             return i+n
...     fs.append(f)

没看明白么？我上来就说了，这是个低级的语法问题，i引用的是全局变量。 

--
无能者无所求，饱食而遨游，泛若不系之舟

[Qing Chiang]

事实上，我不大赞同的是这一句：

"而python的实现中，对一个f的多次定义，虽然生成了多个function object，但是却只使用一个locals与之对应。"

按照我的实验结果，每一次重复定义，都会产生一个新的 locals 与这个 func 对应。

值得注意的是，每次调用 locals() 函数的时候，它都会对当前函数的作用域进行一次全面检查（包括 return 语句中
出现的变量名，如果 return 语句中出现了未在当前域定义的变量时，它会对上级域进行递归搜索，一旦搜索到了，
即将该变量名添加到它所返回的 dict 中。而该变量的值，应该总是通过一个指针指向的。这应该才是造成你所得到
的结果的原因。）

呵呵，熄灯了，睡觉~~

在 2010年10月24日 下午8:49，Shell Xu <shell...@gmail.com> 写道：

[shhgs]

这个问题很严重的。

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[Shell Xu]

你搞错了。

>>> def a():

...     for i in xrange(0, 10):

...             def f(n):

...                     return i+n

...             fs.append(f)

... 

>>> fs = []

>>> a()

>>> fs

[<function f at 0xb73d8a74>, <function f at 0xb73d8df4>, <function f at 0xb73d8dbc>, <function f at 0xb73dc56c>, <function f at 0xb73dc1b4>, <function f at 0xb73dc17c>, <function f at 0xb73e08b4>, <function f at 0xb73e08ec>, <function f at 0xb73e0924>, <function f at 0xb73e095c>]

>>> fs[0].func_closure == fs[9].func_closure

True

机制上说，def f(k=i)的方法生成的函数，closure中没有k=i的定义。而是default parameters中的。default parameter每个函数一个，因此没有这个问题。

>>> fs = []

>>> def a():

...     for i in xrange(0, 10):

...             def f(n, i=i): return i+n

...             fs.append(f)

>>> fs[0].func_closure

>>> fs[0].func_defaults

(0,)

>>> fs[1].func_defaults

(1,)

下面这个例子说明了default parameter确实是每个函数一个。以及即使如此，为什么还是不能用def f(a=[])的语法。

>>> def a():

...     for i in xrange(0, 10):

...             def f(n, k=[]): k.append(n); print k

...             fs.append(f)

... 

>>> fs = []

>>> a()

>>> fs[0].func_closure

>>> fs[0].func_defaults

([],)

>>> fs[0](10)

[10]

>>> fs[0](10)

[10, 10]

>>> fs[0](10)

[10, 10, 10]

>>> fs[0].func_defaults

([10, 10, 10],)

>>> fs[1](10)

[10]

[Shell Xu]

我的建议是将python作为oop语言来使用，不要过度使用函数编程特性。python的很多特性都是模拟出来的，而且模拟的并不正确。如果想用fp，考虑使用lisp，一步到位。

--
无能者无所求，饱食而遨游，泛若不系之舟

[shhgs]

这位老兄的看法，我是比较赞同的。那么再回到我们defer的例子里

[10]: def func(incr):
....: print "func locals", locals()
....: def wrapped(base):
....: print "wrapped locals", locals()
....: return base + incr
....: return wrapped

In [16]: for i in range(10):
....: d.addCallback(func(i))
....:
....:
func locals {'incr': 0}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>
func locals {'incr': 1}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>
func locals {'incr': 2}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>
func locals {'incr': 3}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>
func locals {'incr': 4}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>
func locals {'incr': 5}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>
func locals {'incr': 6}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>
func locals {'incr': 7}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>
func locals {'incr': 8}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>
func locals {'incr': 9}
Out[16]: <Deferred at 0x27c7638>

In [17]: d.callback(0)
wrapped locals {'incr': 0, 'base': 0}
wrapped locals {'incr': 1, 'base': 0}
wrapped locals {'incr': 2, 'base': 1}
wrapped locals {'incr': 3, 'base': 3}
wrapped locals {'incr': 4, 'base': 6}
wrapped locals {'incr': 5, 'base': 10}
wrapped locals {'incr': 6, 'base': 15}
wrapped locals {'incr': 7, 'base': 21}
wrapped locals {'incr': 8, 'base': 28}
wrapped locals {'incr': 9, 'base': 36}

In [18]: d
Out[18]: <Deferred at 0x27c7638 current result: 45>

这个函数跟 lambda _ : _ +i 应该是等效的。但是却没有lambda的问题。 如此看来，看来这是一个lambda的问题。

#!/usr/bin/python

from twisted.internet import defer
import pdb

d = defer.Deferred()

for i in range(3):
d.addCallback(lambda _ : _ + i)

pdb.set_trace()

--Return--
\> /dev/shm/tb(11)<module>()->None
-> pdb.set_trace()
(Pdb) pp d
<Deferred at 0x7fcd682b7950>
(Pdb) pp d.callbacks
[((<function <lambda> at 0x7fcd682e55f0>, (), {}),
(<function passthru at 0x14702a8>, None, None)),
((<function <lambda> at 0x1480aa0>, (), {}),
(<function passthru at 0x14702a8>, None, None)),
((<function <lambda> at 0x1480578>, (), {}),
(<function passthru at 0x14702a8>, None, None))]
(Pdb)
[((<function <lambda> at 0x7fcd682e55f0>, (), {}),
(<function passthru at 0x14702a8>, None, None)),
((<function <lambda> at 0x1480aa0>, (), {}),
(<function passthru at 0x14702a8>, None, None)),
((<function <lambda> at 0x1480578>, (), {}),
(<function passthru at 0x14702a8>, None, None))]
(Pdb) f1 = d.callbacks[0][0][0]
(Pdb) f2 = d.callbacks[1][0][0]
(Pdb) f3 = d.callbacks[2][0][0]
(Pdb) f1.func_globals
{'defer': <module 'twisted.internet.defer' from '/usr/lib/python2.6/dist-packages/twisted/internet/defer.pyc'>, 'f2': <function <lambda> at 0x1480aa0>, 'f3': <function <lambda> at 0x1480578>, 'd': <Deferred at 0x7fcd682b7950>, 'f1': <function <lambda> at 0x7fcd682e55f0>, '__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__file__': './tb', '__package__': None, 'i': 2, 'pdb': <module 'pdb' from '/usr/lib/python2.6/pdb.pyc'>, '__return__': None, '__name__': '__main__', '__doc__': None}
(Pdb) f2.func_globals[i]
*** KeyError: 2
(Pdb) f2.func_globals['i']
2
(Pdb) f3.func_globals['i']
2
(Pdb) f1.func_globals['d']
<Deferred at 0x7fcd682b7950>
(Pdb) f2.func_globals['d']
<Deferred at 0x7fcd682b7950>
(Pdb) f3.func_globals['d']
<Deferred at 0x7fcd682b7950>
(Pdb)

lambda 的调试不比function，只能做到这一步了。看来是globals里面的d的引用也有问题。

[shhgs]

twisted框架本身就有很浓的functional programming的风格。这个问题是必须正面解决的。

此外，如果你写过parser就知道了，那可是函数到处飞的实现呀。

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[Menghan Zheng]

"Learning Python"里对这个问题的解释是

"the enclosing scope variable is looked up when the nested functions are later called"

翻译过来就是，enclosing作用域中的变量是在函数执行的时候被查找的。

2010/10/25 shhgs <shhgs....@gmail.com>

[双木成林]

其实从虚拟机汇编角度去看一下就比较清楚了

5 0 LOAD_GLOBAL 0 (i)
3 LOAD_FAST 0 (n)
6 BINARY_ADD
7 RETURN_VALUE

上面是foo这个函数的编译后的代码。
他i全都是调用的全局作用域中的i。
还是闭包问题啊。
下面是源代码。
import dis
funcs = []
for i in range(10):
def foo(n):
return i + n
print (dis.dis(foo))
funcs.append(foo)

print (funcs[3](5))

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