为何列表不触发UnboundLocalError？及make_monitored函数实现疑问

嘿，我来帮你搞定这两个问题～

一、为啥用列表时不会触发UnboundLocalError？ #

先给你看个典型的报错场景，很多人刚学Python都会踩这个坑：

count = 0
def add_count():
    count += 1  # 运行这里直接跳UnboundLocalError

为啥会报错？因为Python的作用域规则是这样的：如果你在函数内部给一个变量直接赋值（比如count = ...，count +=1本质也是赋值），Python会默认把这个变量当成函数的局部变量。上面的代码里，count +=1相当于count = count +1，Python找局部作用域里的count，发现没定义，就直接报错了。

那换成列表为啥就没事？看例子：

count = [0]
def add_count():
    count[0] += 1  # 完美运行，不会报错

因为列表是可变对象，我们这里不是给count变量重新绑定新值（比如count = [1]才是重新绑定），而是修改列表内部的元素。这时候Python会先在局部找count，找不到就去外层作用域找，找到后直接改它的元素，不会把count标记成局部变量，自然就不会触发UnboundLocalError了。

总结一下：可变对象的原地修改（比如改列表元素、字典值）不会改变变量本身的绑定，所以不会被判定为局部变量；而直接给变量赋值会改变绑定，触发局部变量判定，没提前定义就会报错。

二、实现make_monitored函数 #

我用闭包写了一个符合要求的版本，还加了测试示例，你可以直接参考：

def make_monitored(f):
    call_count = 0  # 用闭包维护内部计数器，外面拿不到，只能通过mf操作
    
    def mf(input_arg):
        nonlocal call_count  # 告诉Python：这个变量不是局部的，用外层函数的那个
        if input_arg == "how-many-calls?":
            return call_count
        elif input_arg == "reset-count":
            call_count = 0
            return "计数器已重置为0"  # 加个提示，方便知道操作成功
        else:
            call_count += 1
            return f(input_arg)  # 调用原函数，返回结果
    return mf

测试一下效果： #

比如我们拿一个简单的平方函数来测试：

def square(x):
    return x * x

# 把square变成被监控的函数
mf_square = make_monitored(square)

print(mf_square(3))  # 输出9，此时调用次数是1
print(mf_square(4))  # 输出16，调用次数变成2
print(mf_square("how-many-calls?"))  # 输出2，正确返回计数
print(mf_square("reset-count"))  # 输出"计数器已重置为0"
print(mf_square("how-many-calls?"))  # 输出0，重置成功

小补充： #

如果是用Python2的话，没有nonlocal关键字，那我们可以用第一个问题里的列表技巧，把计数器放进列表里：

def make_monitored(f):
    call_count = [0]  # 用列表存计数器，避免UnboundLocalError
    
    def mf(input_arg):
        if input_arg == "how-many-calls?":
            return call_count[0]
        elif input_arg == "reset-count":
            call_count[0] = 0
            return "计数器已重置为0"
        else:
            call_count[0] += 1
            return f(input_arg)
    return mf

这样Python2环境也能正常运行～

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Prashin Jeevaganth